繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置的調(diào)度運(yùn)行管理

郝變果　張偉東

【摘要】本文旨在對(duì)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置的調(diào)度運(yùn)行管理基本原則和要求做一些簡(jiǎn)要的介紹和分析，并就目前工作中存在的問(wèn)題提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；安全自動(dòng)裝置；基本原則；要求；改進(jìn)措施

一、繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置工作的基本原則

繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置對(duì)于保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性都有著重大的意義，所以重視并優(yōu)化其運(yùn)行管理方法對(duì)于提高發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率以及經(jīng)濟(jì)效益都有著顯著的作用。而繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置合理工作的基本原則，首先應(yīng)該結(jié)合供電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境以及其不同的設(shè)計(jì)方案來(lái)構(gòu)建，并保證其具體配置能達(dá)到可靠性、選擇性、速動(dòng)性、靈敏性這四個(gè)基本要求。具體來(lái)說(shuō)，就是當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障或工作延時(shí)等異常情況時(shí)，能迅速地分辨出發(fā)生故障的電路位置，并在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi)，自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，在盡量不影響到相鄰電路設(shè)備運(yùn)行的前提下，大幅度減輕或避免電路設(shè)備的損壞，并在處理過(guò)程中保持工作的高效性以及安全性。當(dāng)然，在實(shí)際工作中，由于各電路元件類型與重要程度的差異性，也必須根據(jù)不同工程的具體需要來(lái)提供可靠的繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置。

二、繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置的調(diào)度運(yùn)行規(guī)程

在對(duì)于電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)工作中，對(duì)各供電系統(tǒng)元件都有不同的設(shè)計(jì)方案，以下就發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路這三方面進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和說(shuō)明。

1、發(fā)電機(jī)的保護(hù)。發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行對(duì)保證電力系統(tǒng)的高效運(yùn)行、穩(wěn)定性以及安全性具有重要作用，并且發(fā)電機(jī)相對(duì)于其他元件而言，價(jià)格昂貴且不易更換，因此，應(yīng)該十分重視對(duì)發(fā)電機(jī)的保護(hù)工作，并針對(duì)實(shí)際發(fā)生的電路故障和異常工作狀態(tài)，裝設(shè)穩(wěn)定性、科學(xué)性較高的繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置。具體來(lái)說(shuō)，針對(duì)不同功率的發(fā)電機(jī)以及不同電路故障應(yīng)該采用相應(yīng)的保護(hù)措施，對(duì)于發(fā)電機(jī)外部電路較易產(chǎn)生的過(guò)電流，使用過(guò)電流保護(hù)裝設(shè)功率在1MW以下的發(fā)電機(jī)，而1MW以上發(fā)電機(jī)一般采用縱差動(dòng)保護(hù)、復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)；而對(duì)采用半導(dǎo)體勵(lì)磁以及100MW及以上的發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)來(lái)防御轉(zhuǎn)子回路的過(guò)負(fù)荷，并增設(shè)專用失磁保護(hù)來(lái)直接反應(yīng)發(fā)電機(jī)失磁時(shí)的電氣參數(shù)變化；而為了防止對(duì)200MW及以上的大容量汽輪發(fā)電機(jī)的損壞現(xiàn)象必須要求裝設(shè)逆功率保護(hù)，對(duì)于300MW及以上的發(fā)電機(jī)針對(duì)于不同的情況應(yīng)裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)、失步保護(hù)、低頻保護(hù)、斷水保護(hù)等，如在電力系統(tǒng)震蕩影響機(jī)組安全運(yùn)行時(shí)，應(yīng)裝設(shè)失步保護(hù)來(lái)合理控制這一現(xiàn)象。當(dāng)然，只有科學(xué)、系統(tǒng)并具適應(yīng)性的繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置是不夠的，在實(shí)際工作中，也應(yīng)該通過(guò)日常細(xì)致的發(fā)電機(jī)保養(yǎng)工作來(lái)提高和延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)的使用效率和使用壽命。

2、變壓器的保護(hù)。變壓器是電力系統(tǒng)中的重要供電元件，其對(duì)保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性都有著重大的意義。變壓器一般裝設(shè)以下保護(hù)：瓦斯保護(hù)、縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、零序電流保護(hù)以及防御對(duì)稱過(guò)負(fù)荷的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。在對(duì)變壓器主保護(hù)的具體要求中，不同容量和機(jī)能的變壓器都采用不同的主保護(hù)措施，電壓在10kv及以下、容量在10MVA及以下的變壓器采用電流速斷保護(hù)；而一般采用縱差保護(hù)來(lái)維持電壓在10kv以上、容量在10MVA以上的變壓器的安全運(yùn)行；對(duì)于電壓在220kv以上的變壓器設(shè)備應(yīng)裝設(shè)數(shù)字式保護(hù)。除此之外，采用后備保護(hù)作為變壓器主保護(hù)的補(bǔ)充，而其對(duì)不同容量和機(jī)能的變壓器也應(yīng)采用相應(yīng)保護(hù)措施，過(guò)電流保護(hù)措施適用于降壓變壓器；對(duì)大容量的變壓器組則采用負(fù)序電流和單項(xiàng)式低壓過(guò)電流保護(hù)，以此來(lái)避免額定電流大而導(dǎo)致電路元件靈敏度達(dá)不到要求的情況。

3、輸電線路的保護(hù)。輸電線路的保護(hù)也有主保護(hù)和后備保護(hù)之分，而主保護(hù)中分為縱差保護(hù)和三段電流保護(hù)。其中縱差保護(hù)是為了能減小供電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)情況下的不平衡電流，并當(dāng)通過(guò)外部最大穩(wěn)態(tài)短路電流時(shí)始終能維持各側(cè)用的電流互感器的穩(wěn)定運(yùn)行；其二是能減小電流互感器的二次負(fù)荷，并嚴(yán)格將差動(dòng)保護(hù)回路的二次負(fù)荷控制在10%誤差以下。而為實(shí)現(xiàn)這一工作目的，一般采用適當(dāng)增大導(dǎo)線截面、縮短控制電纜長(zhǎng)度這兩方面的措施來(lái)盡量減少控制電纜的電阻或者采用弱電控制用的電流互感器等來(lái)實(shí)施運(yùn)行方案。而后備保護(hù)主要分為離保護(hù)、零序保護(hù)和方向保護(hù)等。其中各種保護(hù)都配有自動(dòng)重合閘裝置，并且合作工作。在后備保護(hù)的方案制定中，要十分注意各個(gè)保護(hù)之間的配合和聯(lián)系，并充分考慮各種情況和參數(shù)如輸電線路電容、分支路變壓器、系統(tǒng)運(yùn)行方式、重合閘方式等的影響。

三、對(duì)目前工作中問(wèn)題的改進(jìn)措施

從相關(guān)短路事故統(tǒng)計(jì)中可以發(fā)現(xiàn)，短路事故中發(fā)生主要原因是各供電元件本身的抗短路能力不足；其中質(zhì)量不達(dá)標(biāo)嚴(yán)重影響了供電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。而另一方面，由于在實(shí)踐工作中，對(duì)變壓器相間電路保護(hù)工作流程和方法都還不夠科學(xué)、系統(tǒng)，也是近年來(lái)電路事故頻發(fā)的重要因素。筆者就這兩方面提出相關(guān)的改進(jìn)措施：

1、加強(qiáng)對(duì)各供電系統(tǒng)元件的質(zhì)量檢測(cè)和保養(yǎng)工作。要保證供電元件的質(zhì)量要求，首先要規(guī)范對(duì)其的全過(guò)程管理工作。在訂購(gòu)相關(guān)設(shè)備時(shí)，應(yīng)該十分注意其選型以及應(yīng)具備的特征細(xì)節(jié)，例如110kV有載調(diào)壓變壓器中壓側(cè)不宜設(shè)調(diào)壓線圈并且降壓變壓器最好能有67%及以上的自冷能力，而且優(yōu)先選用已通過(guò)專業(yè)測(cè)驗(yàn)并檢測(cè)合格的產(chǎn)品，并就所購(gòu)產(chǎn)品的試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行分析，并進(jìn)行相應(yīng)的核算工作。而在對(duì)所購(gòu)元件進(jìn)行出廠檢測(cè)時(shí)，也要保證其各項(xiàng)性能在專業(yè)實(shí)驗(yàn)下的數(shù)值能滿足實(shí)際工作的需求，并將各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)制表并科學(xué)分析，而為了保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有代表性和準(zhǔn)確性，需要通過(guò)多次試驗(yàn)來(lái)積累原始數(shù)據(jù)，并將多次結(jié)論前后進(jìn)行對(duì)比，以檢查其是否能正常運(yùn)行，而這樣的檢查工作應(yīng)該設(shè)備投入使用后就定期開(kāi)展，以保證供電系統(tǒng)良好運(yùn)行狀態(tài)，降低發(fā)電機(jī)工作故障發(fā)生的概率。

2、合理進(jìn)行繼電保護(hù)工作。要保證電力系統(tǒng)合理高效的工作，首先要嚴(yán)格遵守其保護(hù)裝設(shè)合理工作的基本原則，保證其具體配置能達(dá)到可靠性、選擇性、速動(dòng)性、靈敏性這四個(gè)基本要求。在實(shí)踐工作中，要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況來(lái)制定相應(yīng)的變壓器保護(hù)方案，并依據(jù)各個(gè)電路保護(hù)策略的具體特征，最終選擇最優(yōu)方案。并在處理相應(yīng)的問(wèn)題時(shí)，能做到對(duì)電路的及時(shí)保護(hù)，并在技術(shù)和管理上采取有效措施，如為了最大限度防止輸電線路的出口短路，可裝設(shè)絕緣熱縮保護(hù)材料在母線橋上；而110kV及以上電壓等級(jí)變壓器出現(xiàn)出口短路、近區(qū)短路等故障時(shí)，應(yīng)該立即對(duì)變壓器的油作色譜分析。如色譜分析異常，應(yīng)立即申請(qǐng)變壓器停運(yùn)，以此來(lái)確認(rèn)變壓器是否在合理運(yùn)行狀態(tài)，并做出調(diào)查報(bào)告?？梢哉f(shuō)，只有規(guī)范了工作細(xì)節(jié)，并且構(gòu)建了適應(yīng)性、合理性較高的工作方法，才能維持繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置的高效率和穩(wěn)定性。

總而言之，要降低電路問(wèn)題發(fā)生的幾率，首先要保證供電系統(tǒng)設(shè)備本身的質(zhì)量合格，并且做到定期檢查和修理；而另一方面，繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置也是一項(xiàng)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，只有完善了繼電保護(hù)工作的各個(gè)工作流程，才能進(jìn)一步提高供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，并在一定程度上提升電力系統(tǒng)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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