淺談電氣自動化系統(tǒng)繼電保護安全管理

檀心周罡王剛

（錦州錦開電器集團有限責任公司，遼寧 錦州121013）

0 前言

在電力系統(tǒng)運行中，外界因素(如雷擊、鳥害)、內(nèi)部因素(絕緣老化，損壞)及操作等，都有可能引起各種故障及不正常運行的狀態(tài)出現(xiàn)，常見的故障有：單相接地；三相接地；兩相接地；相間短路等。電力系統(tǒng)非正常運行狀態(tài)有：過負荷，過電壓，非全相運行，振蕩，次同步諧振，同步發(fā)電機短時失磁異步運行等。電力系統(tǒng)繼電保護和安全自動裝置是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運行情況時，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動化技術和設備。電力系統(tǒng)發(fā)生故障或危及其安全運行的事件時，他們能及時發(fā)出告警信號，或直接發(fā)出跳閘命令以終止事件。

1 繼電保護系統(tǒng)中的作用

在大多數(shù)電力部門，需要實施自動化的項目包括大壩監(jiān)護、水庫調(diào)度和電站運行三個方面。①大壩計算機自動監(jiān)控系統(tǒng)：包括數(shù)據(jù)采集、計算分析、越限報警和提供維護方案等。②水庫水文信息的自動監(jiān)控系統(tǒng)：包括雨量和水文信息的自動收集、水庫調(diào)度計劃的制訂，以及攔洪和蓄洪控制方案的選擇等。③廠內(nèi)計算機自動監(jiān)控系統(tǒng)：包括全廠機電運行設備的安全監(jiān)測、發(fā)電機組的自動控制、優(yōu)化運行和經(jīng)濟負荷分配、穩(wěn)定監(jiān)視和控制等。

基于現(xiàn)行繼電保護運行環(huán)境尚未實現(xiàn)根本改變，自動化綜合變電站、現(xiàn)代化電網(wǎng)對繼電保護功能需求的日漸提升，令其全方位功能的激發(fā)與安全管理工作有了更高的奮斗目標。電力系統(tǒng)自動化發(fā)展至今，繼電保護以供操作人員靈活掌握和安全上的高度可靠性，正確的邏輯回路動作等優(yōu)勢，科學實現(xiàn)了遙測、遙控、遙調(diào)及遙信等共享化管理功能，并實現(xiàn)了無人值守自動化管控目標。同時其引入的故障錄波與基于GPS的衛(wèi)星對時功能較大程度便利了人們對電力系統(tǒng)不良故障的及時、準確分析與高效處理。

相比于電磁型保護方式，繼電保護系統(tǒng)對防雷擊、抗干擾、工作環(huán)境、電壓電源等條件具有更高的客觀要求，同時針對現(xiàn)行不盡完善的變電站后臺遠方監(jiān)控令我們必須強化提升繼電保護管理，完善繼電保護相關設備服務運行環(huán)境、優(yōu)化設計維護方式，進而合理補充自動化綜合變電站人性化功能，令其為打造運行穩(wěn)定、安全的綜合電網(wǎng)奠定良好的基礎。

2 電力自動化繼電保護安全管理

在實際運作中我們應秉承全局觀念開展設計，科學合理進行配置，令繼電保護、信號、計量、控制、測量及遠動等環(huán)節(jié)互相配合、協(xié)調(diào)有序，確保整體電力系統(tǒng)始終保持高水平運行狀態(tài)。同時我們應合理實施變電站擴建增容，為更換設備實施改造留有一定空間，令相關變電站設計合理適應傳統(tǒng)有人值守及綜合自動化管理模式。

統(tǒng)籌規(guī)劃，科學開展選型設計。在選型設計階段我們應避免片面的求價格低而選用過渡型技術、不穩(wěn)定設備，這樣很容易導致服務運行中發(fā)生偏差或缺陷現(xiàn)象，反而會耗費較大的人力、物力資源進行改造更新。我們應主體面向形象良好的知名企業(yè)，選擇設計完善、技術成熟、性能可靠穩(wěn)定的安全繼電保護產(chǎn)品，保障硬件設備的質(zhì)量優(yōu)秀，令其在電力系統(tǒng)中實現(xiàn)長期的穩(wěn)定服務運行。為避免網(wǎng)絡故障及無法實施數(shù)據(jù)遠傳現(xiàn)象我們應對傳統(tǒng)變電站監(jiān)測電壓、事故音響及預告作用進行合理保留，進而完善保障電力設備的持續(xù)安全運行。

另外，我們應科學改善更新監(jiān)控數(shù)據(jù)庫，令后臺信號依據(jù)變電站名稱、重要等級進行合理劃分并實現(xiàn)分類顯示。一旦故障發(fā)生數(shù)個后臺信號一同顯示，操作管理人員則能夠依據(jù)類別重要性快速做出準確的判斷與分析。

3 完善調(diào)試安裝、確保各設備協(xié)調(diào)配合

自動化綜合變電站系統(tǒng)的建設令繼電保護涵蓋眾多環(huán)節(jié)設備，例如后臺監(jiān)控、測量表計、直流系統(tǒng)、遠動、五防等，因此我們應完善開展調(diào)試安裝，明析繼電保護同該類設備的管理分工與責任劃分，進而促進各方的協(xié)調(diào)配合。同時我們應在錄入基礎數(shù)據(jù)、建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫及聯(lián)合調(diào)試各項設備等環(huán)節(jié)上下功夫。

對新近安裝的繼電保護裝置我們應科學進行校驗，對其加入百分之八十額定電壓，模擬探析系統(tǒng)有可能產(chǎn)生的各類故障，針對裝置科學開展傳動試驗與整組模擬，進而完善保障裝置中涵蓋的邏輯回路得到正確性驗證。針對計算機裝置防潮、抗干擾性能較差，安全系數(shù)、工作可靠性有限，容易引發(fā)雷擊現(xiàn)象，對電源電壓與工作環(huán)境要求較高的現(xiàn)狀我們應采用兩端電纜屏蔽層接地的相關抗干擾規(guī)范，在網(wǎng)線及二次回路中合理配置避雷器，在直流電源處加設穩(wěn)壓與濾波設備、在變電站控制室加設調(diào)節(jié)室溫空調(diào)設備、交流電源處引入雷電吸收器等科學措施，提升網(wǎng)絡線、光纜抗外力破壞能力，輔助提升計算機裝置安全可靠性，保障自動化繼電保護裝置接線可靠牢固。

另外，我們還應強化對電力工程重要質(zhì)量環(huán)節(jié)的控制，例如科學管控遠方后臺反映監(jiān)測、GPS對時精度、遠動通道質(zhì)量及全站模擬精度等。針對變電站改造進程中一些設備無法停電終止運行的現(xiàn)象，我們可科學利用技術手段完善安全措施管理，例如應用模擬開關校驗新裝置，實現(xiàn)不停電服務，同時積累豐富施工經(jīng)驗，創(chuàng)設不停電典型作業(yè)規(guī)范及繼電保護安全管理措施，為安全施工創(chuàng)設良好的環(huán)境。

4 設備驗收及運行維護

基于繼電保護要求，我們應科學開展設備驗收及運行維護，除了一些常規(guī)整組傳動保護試驗，還應著重強化對各項設備遙信、遙控、遙調(diào)與遙測操作的驗收。依據(jù)各項設備客觀特征制定適應性操作運行規(guī)程，列出運行要點。

各類報告書、工程竣工圖紙以及技術資料應及時報送相關部門，并做好系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲備份工作，進而為后續(xù)的維護運行、改造檢修做好充足的技術準備。

應進一步強化運維人員現(xiàn)場培訓，提升其業(yè)務素質(zhì)及對新設備熟練掌握程度，進而直接強化設備運維質(zhì)量。設備投入運行之前運維人員應熟悉變電站主接線狀況及運行方式，熟練掌握計算機操作技巧并通過嚴格考核合格后才可擔任相關工作。

我們還應合理進行事故預想，能夠準確、清晰對后臺信號展開分析并判斷故障，為隨時記錄故障情況，我們應將GPS對時與故障錄波列為重點巡查裝置，進而有利于科學進行電力系統(tǒng)故障分析與處理。一些變電站在經(jīng)過自動化綜合改造后，其各類電源均細化統(tǒng)一為直流二百二十伏電源，包括控制、保護、電子鎖及信號電源，令室外設備直流回路明顯增加，因此我們應科學做好針對二次室外回路的安全維護管理，降低直流接地引發(fā)故障機率。

5 小結(jié)

綜上，基于電力系統(tǒng)繼電保護特征及管理現(xiàn)狀，我們只有針對現(xiàn)實工作需要、系統(tǒng)現(xiàn)狀科學制定安全管理策略、統(tǒng)籌設計、規(guī)范選型設計，完善調(diào)試安裝、協(xié)調(diào)配合，強化驗收投運及運行維護才能切實提升電力系統(tǒng)繼電保護安全性，令其適應電力系統(tǒng)自動化改造，發(fā)揮優(yōu)勢輔助功能，提升系統(tǒng)服務水平及運行效益。

［1］張敬.電子信息技術在電力自動化系統(tǒng)中的應用研究[J].中國電力教育,2010(9).

［2］王喜.配電自動化發(fā)展現(xiàn)狀及規(guī)劃[J].電氣時代,2010(9).