試論電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的運(yùn)行與維護(hù)措施

汪建國(guó)

（國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司懷化供電分公司 湖南懷化 418000）

試論電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的運(yùn)行與維護(hù)措施

汪建國(guó)

（國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司懷化供電分公司 湖南懷化 418000）

電力繼電保護(hù)是維護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，如果繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題或故障，極易引發(fā)電力系統(tǒng)安全事故，從而給電力系統(tǒng)造成巨大威脅。本文對(duì)繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)的基本原則、繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)措施進(jìn)行了分析，以供借鑒和參考。

電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；運(yùn)行；維護(hù)

1 引言

2 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)概述

2.1 繼電保護(hù)的概念

電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)，是一種能夠反應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)生的電氣元件故障，或不正常運(yùn)行問(wèn)題，然后自行動(dòng)作，通過(guò)斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的方式實(shí)現(xiàn)反事故的自動(dòng)裝置。由于電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程往往會(huì)遭遇雷擊、大風(fēng)、地震等外界因素導(dǎo)致的倒桿，絕緣子冰閃或污閃等問(wèn)題，或者出現(xiàn)設(shè)備絕緣損壞、老化，系統(tǒng)運(yùn)行、檢修人員操作失誤等問(wèn)題，而為了能夠在發(fā)生此類故障問(wèn)題時(shí)，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，繼電保護(hù)的設(shè)置就會(huì)發(fā)揮其作用，以維護(hù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

2.2 繼電保護(hù)運(yùn)行的基本原理

繼電保護(hù)運(yùn)行的基本原理如圖1所示：①測(cè)量部分：以被保護(hù)對(duì)象所輸入的相關(guān)信號(hào)，比較給定的整定值，從而決定保護(hù)是否動(dòng)作；②邏輯部分：依據(jù)測(cè)量部分輸出量大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、輸出順序等信息，進(jìn)行邏輯判斷，從而確定保護(hù)裝置是否動(dòng)作；③執(zhí)行部分：依據(jù)邏輯部分所做出的判斷，執(zhí)行跳閘或發(fā)報(bào)警信號(hào)命令；④信號(hào)輸出：故障發(fā)生過(guò)程中會(huì)造成電流上升，從而形成過(guò)電流保護(hù)；而電壓下降，則會(huì)構(gòu)成低電壓保護(hù)；電壓和電流比值的變化，構(gòu)成阻抗（距離）保護(hù)；電壓和電流相位角的變化，構(gòu)成方向保護(hù)。

圖1 繼電保護(hù)原理

3 電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)

3.1 運(yùn)行維護(hù)的原則

①運(yùn)行安全，是繼電保護(hù)使用的基本原則，在繼電保護(hù)裝置的維護(hù)過(guò)程中，需要對(duì)檢修項(xiàng)目、檢測(cè)周期，以及設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行科學(xué)安排，同時(shí)嚴(yán)格按照所制定的運(yùn)行維護(hù)管理制度，實(shí)施維護(hù)，并對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)、檢修和分析；②科學(xué)規(guī)劃、著重落實(shí)，對(duì)于繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)，應(yīng)當(dāng)事先認(rèn)識(shí)到系統(tǒng)復(fù)雜性問(wèn)題，尤其是對(duì)于為形成的系統(tǒng)，需要進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，通過(guò)部分試點(diǎn)，總結(jié)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，然后分步實(shí)施。

3.2 繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)主要內(nèi)容

(2)化妝品市場(chǎng)：①近年來(lái)，化妝品的發(fā)展趨勢(shì)近于大眾化與年輕化，對(duì)于易接受新潮事物走在時(shí)尚前端的女大學(xué)生來(lái)說(shuō)，化妝品的誘惑力非常大，并且在集體生活中，女大學(xué)生在“愛(ài)美”一行為上具有從眾心理，隨著大學(xué)生消費(fèi)水平的提高，化妝品對(duì)于她們來(lái)說(shuō)已不再是奢侈品。②產(chǎn)品的質(zhì)量是大學(xué)生考慮的關(guān)鍵因素之一，如大學(xué)生使用護(hù)膚品最看重的就是產(chǎn)品的護(hù)膚效果。③中低檔護(hù)膚品在大學(xué)生護(hù)膚品市場(chǎng)中比較受歡迎，大學(xué)生購(gòu)買一套護(hù)膚品能接受的價(jià)格在300元以下的占較大比例，而價(jià)格在300元以上的占少數(shù)。④對(duì)于化妝品功能部分，大部分大學(xué)生偏向于祛斑祛痘祛黑頭等清潔功能。其次注重補(bǔ)水、保濕、增白等功效。

對(duì)于繼電保護(hù)裝置的維護(hù)，應(yīng)當(dāng)以“全面、細(xì)致、徹底”為原則，具體包括以下方面：①針對(duì)繼電保護(hù)裝置日常工作狀態(tài)的監(jiān)視；②斷電檢測(cè)繼電保護(hù)裝置時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先得到相關(guān)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)；③在機(jī)電系統(tǒng)出現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作，開(kāi)關(guān)跳閘之后，需要注意分析跳閘原因，并進(jìn)行日志記錄，從而采取預(yù)防和解決措施；④合理限制工作人員對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)的操作行為，值班人員的權(quán)限通常僅限于壓板接通或斷開(kāi)、開(kāi)關(guān)切換以及轉(zhuǎn)換及保險(xiǎn)卸裝等方面；⑤二次回路上開(kāi)展的所有工作，均需要根據(jù)《電氣安全工作規(guī)程》相關(guān)規(guī)定，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備圖紙，進(jìn)行定期檢修工作，以確保繼電保護(hù)裝置與其二次回路接線完好。

3.3 繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)的具體措施

3.3.1 全面了解設(shè)備初始狀態(tài)

繼電保護(hù)運(yùn)維首先需要重視對(duì)于設(shè)備圖紙、技術(shù)資料和相關(guān)設(shè)備運(yùn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)資料的采集、整理與分析。運(yùn)維人員應(yīng)當(dāng)積極關(guān)注設(shè)備生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)，在保證設(shè)備正常、安全運(yùn)行的同時(shí)，杜絕不合格設(shè)備的使用。選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)，采取狀態(tài)檢修措施，從而真正的檢測(cè)出問(wèn)題所在，并采取應(yīng)對(duì)方案。而在設(shè)備投入實(shí)際使用前，還需要記錄其型式試驗(yàn)、特殊試驗(yàn)數(shù)據(jù)、各部件出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)等信息。

3.3.2 設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

首先必須掌握設(shè)備出現(xiàn)故障的特點(diǎn)與規(guī)律，從而以此為依據(jù)，對(duì)繼電保護(hù)裝置的日常運(yùn)行進(jìn)行分析，以預(yù)先判斷故障可能出現(xiàn)的位置和時(shí)間，以便在故障發(fā)生之前及時(shí)排查。由此可見(jiàn)，對(duì)于狀態(tài)檢修數(shù)據(jù)的管理工作至關(guān)重要，應(yīng)當(dāng)注意保存并管理設(shè)備的運(yùn)行記錄、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與診斷數(shù)據(jù)信息等，通過(guò)正確的技術(shù)處理，把握其運(yùn)行規(guī)律，從而能夠科學(xué)制定設(shè)備檢修方案，提高保護(hù)裝置的安全系數(shù)和使用周期，保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.3.3 定期檢查和檢驗(yàn)

仔細(xì)檢查，并定期巡視，重點(diǎn)檢查是否有異常聲響、發(fā)熱冒煙或燒焦問(wèn)題，壓板與站換開(kāi)關(guān)的位置是否合適，以及保護(hù)裝置、測(cè)控裝置等設(shè)備的電源、指示燈狀況，是否出現(xiàn)接點(diǎn)卡住、傾斜、燒傷、脫軸、脫焊等方面的問(wèn)題。如果發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)需要更換繼電保護(hù)裝置，使用光纖線路替代載波線路，應(yīng)全面檢查和校驗(yàn)，然后結(jié)合電力系統(tǒng)運(yùn)行需求，科學(xué)制定繼電保護(hù)裝置的檢驗(yàn)周期，在實(shí)際的檢驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)做好繼電保護(hù)裝置的電氣特性檢測(cè)、二次回路絕緣性、直流電源回路保護(hù)（其配置見(jiàn)表1）以及分閘電壓檢測(cè)、通電試驗(yàn)、動(dòng)作檢驗(yàn)等。

表1 直流電源回路保護(hù)配置標(biāo)準(zhǔn)

3.3.4 加大資金和技術(shù)的投入

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)的新設(shè)備、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為了進(jìn)一步提高繼電保護(hù)運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性，需要適當(dāng)加大資金與技術(shù)方面的投入，同時(shí)重視起投入運(yùn)行之后的維護(hù)檢修，要求盡量選擇質(zhì)量較好的繼電保護(hù)裝置，并在電力系統(tǒng)中采用新型、技術(shù)含量高的繼電保護(hù)裝置，使其能夠與電氣設(shè)備配合使用，有效提升電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置穩(wěn)定性。

3.3.5 加強(qiáng)日常運(yùn)行維護(hù)

因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)繼電保護(hù)所出現(xiàn)的故障問(wèn)題通常較為隨機(jī)，但是一旦發(fā)生了故障，就會(huì)直接影響整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行，必須通過(guò)日常運(yùn)行維護(hù)的加強(qiáng)，做好狀態(tài)監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題與異常情況，并采取相應(yīng)措施，迅速恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)提高日常運(yùn)行維護(hù)的整體水平。

4 繼電保護(hù)隱形故障實(shí)例分析

某熱電廠，有2臺(tái)發(fā)電機(jī)和2臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，該電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的繼電保護(hù)隱形故障，其實(shí)就是一種在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)對(duì)其沒(méi)有任何影響的故障，一旦系統(tǒng)中的某一個(gè)部分出現(xiàn)變化時(shí)，該故障便會(huì)被觸發(fā)，進(jìn)而造成電力系統(tǒng)發(fā)生大面積故障。隱形故障又被稱之為隱性故障，這是相對(duì)于顯性故障而言的。

4.1 造成隱形故障的原因

導(dǎo)致隱形故障的原因主要包括：①錯(cuò)誤整定計(jì)算定值，或定值配合不合理；②二次回路接線端接觸不良，或接線端子松動(dòng)；③裝置中出現(xiàn)元件老化失靈、插件接觸不良問(wèn)題；④校驗(yàn)沒(méi)有按照相關(guān)規(guī)范來(lái)繼續(xù)擰操作；⑤檢修、運(yùn)行維護(hù)人員實(shí)際操作不當(dāng)，碰到了保護(hù)設(shè)備，或檢修維護(hù)不到位；⑥二次回路中出現(xiàn)了寄生回路；⑦繼電保護(hù)裝置本身的運(yùn)行環(huán)境較差。

4.2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)隱形故障處理

針對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)出現(xiàn)的隱形故障問(wèn)題，建議電力部門采用以下措施進(jìn)行處理，具體如下：

4.2.1 利用多Agent技術(shù)

因?yàn)锳gent處于某特定環(huán)境中，會(huì)持續(xù)不斷且自主發(fā)揮自身作用，因此可以將其應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)隱形故障的處理。以多Agent技術(shù)為基礎(chǔ)，其自適應(yīng)距離保護(hù)通常會(huì)分為三層結(jié)構(gòu)：即審慎層、協(xié)作層和反應(yīng)層。其中審慎層能夠從全局的角度對(duì)系統(tǒng)保護(hù)進(jìn)行合理地規(guī)劃，進(jìn)而形成對(duì)其它Agent的預(yù)測(cè)，同時(shí)還能對(duì)各個(gè)Agent之間的沖突進(jìn)行修正。常用的Agent軟件有脆弱性評(píng)估Agent、隱形故障監(jiān)測(cè)Agent、重組Agent以及系統(tǒng)Agent等，其工作原理均是當(dāng)系統(tǒng)Agent出現(xiàn)異常干擾時(shí)，例如暫時(shí)斷電等，就會(huì)要求脆弱性評(píng)估Agent計(jì)算相關(guān)的脆弱性指數(shù)，而此時(shí)隱形故障監(jiān)測(cè)Agent也會(huì)采集相關(guān)信息，傳送至脆弱性評(píng)估Agent，然后由移動(dòng)Agent將計(jì)算結(jié)果傳至其它的Agent，最后由重組Agent接提供自我愈合動(dòng)作給評(píng)估Agent，最終確定系統(tǒng)中存在的隱形故障。

4.2.2 應(yīng)用多CPU容錯(cuò)技術(shù)

在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)時(shí)，運(yùn)用多CPU容錯(cuò)技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)具備一定恢復(fù)功能，因而可以極大程度降低由于系統(tǒng)硬件故障所導(dǎo)致的誤動(dòng)作，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)裝置的作用。利用該技術(shù)，可以對(duì)一組數(shù)據(jù)實(shí)施處理，并實(shí)現(xiàn)信息共享，進(jìn)而及時(shí)檢測(cè)并糾正由于硬件故障所導(dǎo)致的拒動(dòng)作、誤動(dòng)作問(wèn)題。另外，因?yàn)椴捎玫臑槎郈PU，即便其中局部CPU發(fā)生了故障，也不會(huì)影響整體工作，因而能夠降低繼電保護(hù)二次回路隱形故障發(fā)生的概率。

5 結(jié)束語(yǔ)

繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常工作與合理的運(yùn)行維護(hù)都是非常重要的，其工作水平的高低直接影響到電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。未來(lái)的電力事業(yè)發(fā)展中，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)勢(shì)必會(huì)更加復(fù)雜，繼電保護(hù)系統(tǒng)的作用地位也將更加突出。因此，我們必須不斷的提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)水平，使其為保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行做出更大貢獻(xiàn)。

[1]宮世寬.變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)問(wèn)題解析[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014（3）：45～46.

[2]王獻(xiàn)林，呂飛鵬.繼電保護(hù)可靠性及其狀態(tài)檢修方法[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2014，26（9）：65～70.

[3]熊小伏，陳星田，鄭昌圣，等.繼電保護(hù)系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)價(jià)研究綜述[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014（5）：51～58.

TM774

A

1004-7344（2016）26-0089-02

2016-8-26

汪建國(guó)（1985-），男，工程師，本科，主要從事電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)管理、調(diào)度控制管理及電力系統(tǒng)二次設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)工作。