水電站繼電保護及安全裝置故障的排查與對策

胡嵩嵩

摘 要：繼電保護裝置是當被保護元件發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇地將故障從電力系統(tǒng)切除，以保證其余部分恢復正常運行，并使故障元件免于繼續(xù)受損害，是水電站系統(tǒng)具備自我保護能力的關(guān)鍵。安全自動裝置是為了防止電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定性和避免電力系統(tǒng)發(fā)生大面積停電事故的自動保護裝置。兩者相互配合，共同保障著電力系統(tǒng)的安全運行。為盡可能的促使繼電保護及安全自動裝置能達到較高的效用，還需要采取信息化、智能化、自動化的工作理念，對故障排查及處理策略進行改進。

關(guān)鍵詞：水電站;安全自動裝置;故障排查;處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.133

0 引言

水電站繼電保護及安全自動裝置缺乏，或應用效力較差，不單單會對供電區(qū)域產(chǎn)生影響，也可能會在電網(wǎng)失控的情況下，對電氣設備產(chǎn)生不可逆的硬件損壞，或是對維護人員造成安全風險，形成生命、財產(chǎn)、經(jīng)濟損失，介于此，加強水電站繼電保護及安全自動裝置故障的排查與處理的研究，具備現(xiàn)實價值和現(xiàn)實意義。

1 電力系統(tǒng)失控的危害

水電站繼電保護及安全自動裝置的作用主要是防止水電站電力系統(tǒng)失控，造成局部溫度過高，或頻率、電壓數(shù)值異常，對電纜、配電節(jié)點等硬件設備產(chǎn)生不可逆的硬件損傷;其次，電力系統(tǒng)失控的極速蔓延，會導致整體系統(tǒng)的迅速癱瘓，對鎖定故障源頭存在較大的阻礙;電力系統(tǒng)失控，會影響到水電站的電力產(chǎn)能，對直接供電區(qū)域，會造成一定程度的影響;不可忽視的是當水電站系統(tǒng)停止運作，會導致大壩攔水、蓄水功能存在影響，若不能及時恢復常規(guī)運作狀態(tài)，也會對大壩造成一定程度的影響;最后，水電站電力系統(tǒng)失控，除了增加施工難度外，也會對維護排障人員產(chǎn)生安全威脅，若電網(wǎng)頻率、電壓數(shù)值持續(xù)走高，易對防護不到位的維護人員造成觸電事故[1]。

2 運用繼電保護及安全自動裝置的重要性

水電站繼電保護及安全自動裝置可在系統(tǒng)異常時，通過切斷故障回路或者切除部分負荷，防止事故擴大，防止電網(wǎng)崩潰，恢復電力系統(tǒng)正常運行的自動裝置。

2.1 介于電氣設備保護

繼電保護及安全自動裝置可以迅速切斷電路回路，預防異常電流通過電纜沖擊整個系統(tǒng)，引起電氣設備損傷或造成關(guān)鍵設備運作失靈，影響到系統(tǒng)運作安全性。

2.2 介于故障源頭追查

繼電保護及安全自動裝置可以實現(xiàn)局部故障，局部控制，維護人員只需要在總控制室內(nèi)，了解系統(tǒng)線路運作概況，根據(jù)線路運作偏差，迅速鎖定故障區(qū)。

2.3 介于電力產(chǎn)能

缺乏繼電保護及安全自動裝置，局部電網(wǎng)失控可能會造成水電站整體系統(tǒng)停機，電力產(chǎn)能受到影響，當期利潤受到影響。此外，水電站停止運作，直接供電區(qū)域會產(chǎn)生大面積停電事故。

2.4 介于大壩維護

電網(wǎng)失控，可能會對大壩的運作產(chǎn)生影響，比方說，由于強電干擾，閘門異常開合，導致水輪機超負荷運轉(zhuǎn)，或水庫水位迅速走高等。

2.5 施工安全保障

繼電保護及安全自動裝置除了切斷回路外，還會盡可能的讓異常狀態(tài)恢復常規(guī)工作狀態(tài)，以減少預防不到位產(chǎn)生的觸電事故等。

3 故障排查與處理的策略

無論是對繼電保護裝置，還是對其他電氣設備來說，其性能的常規(guī)表達，都有賴于安全自動裝置的正常工作。該章節(jié)主要是從故障排查與處理的角度，來強化繼電保護及安全自動裝置的效用性，以期能更好地保護電力系統(tǒng)的正常運作。伴隨著信息時代的發(fā)展，故障排查與處理策略在工作模式、工作理念、工作質(zhì)量等方面均產(chǎn)生一定程度的變革，在充分結(jié)合時代特點下，對繼電保護及安全自動裝置的故障排查與處理的工作策略進行探究，主要是可以介于信息化、智能化、自動化三大方向。

3.1 信息化理念的綜合運用

信息化理念主要是信息采集、信息整合、信息通信、信息反饋的循環(huán)。信息采集理念，是借助傳感器等電子設備，對信息采集對象進行目標信息披露，以盡可能的了解信息采集對象的工作狀態(tài);信息整合是借助編程思想，將采集到的電信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，或是對采集到的數(shù)字信號進行再加工，促使其具備基本邏輯，或是信息顯現(xiàn)方式，符合工作人員的工作需求;信息通信是將整合后的信息傳輸給工作人員，讓工作人員能夠較為直觀的對信息采集對象的工作狀態(tài)產(chǎn)生了解，此外，信息通信也包括內(nèi)部通信，是電氣智能化的外在表現(xiàn)形式之一;信息反饋是工作人員針對獲得信息，判斷系統(tǒng)是否存在故障、故障源頭在哪里、如何排除故障等。

3.2 智能化理念的綜合運用

智能化理念在當代的應用主要是介于人工智能而言，是通過賦予電氣設備以智能工作的核心，讓電氣設備具備信息處理與信息下達的能力。從現(xiàn)實價值上來看，水電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜、二十四小時不間斷運作、空間跨度大等，如果都由人工參與，無論是基本的運作，還是定期維護、故障排查處理，都會延伸出龐大的任務量，人工智能參與的目的，不單單是降低主觀偏差風險，同時，也是為盡可能的減少重復勞動任務量，實現(xiàn)系統(tǒng)二十四小時不間斷檢測。

（1）運用方向。自動化的理念是介于重復勞動，實現(xiàn)系統(tǒng)運作的無人值守、自主運行，自動化是介于信息化服務策略、智能化核心的信息采集、智能判斷，而具體落實到工作過程中的階段。

（2）具體應用。自動化在繼電保護及安全自動裝置中的具體應用，主要是表現(xiàn)在環(huán)境抗干擾、工作精度、產(chǎn)品封裝質(zhì)量、通信模塊的延遲等，首先，環(huán)境抗干擾是參與自動化流程的部件具備耐沖擊、耐高溫、耐強磁、耐強電的特性，以及較強的自然環(huán)境抗干擾能力等，以保證性能穩(wěn)定;其次，工作精度決定了自動化運作流程，是否能精準的履行指令，比方說，在發(fā)生熱擊穿等現(xiàn)象后，自動物理切除線纜，以確保失控電路的完全中斷;然后，為保證工作精度，部分精密儀器會進行一體化封裝，封裝的質(zhì)量決定了儀器的環(huán)境抗干擾能力;通信模塊的延遲，是自動化部件對智能核心的響應時間，延遲越短，自動化部件的工作靈敏度越高，對安全裝置的效能發(fā)揮越有效。

4 總結(jié)

水電站繼電保護及安全自動裝置事關(guān)水電站系統(tǒng)以及直供電網(wǎng)的工作穩(wěn)定性、安全性，有必要予以加強保護。為更好的進行故障排查和處理工作，可借助智能化、自動化、信息化的工作理念，對水電站繼電保護及安全自動裝置的工作效力、工作質(zhì)量予以改進。

參考文獻：

[1]劉禹.水電站繼電保護及安全自動裝置故障的排查與分析[J].低碳世界，2015（20）.