試論電氣自動化系統(tǒng)中繼電保護的安全技術(shù)

董召飛 李勇慶 聶龍

摘要：近年來，隨著科技水平的不斷提升，自動化控制技術(shù)在鋼鐵冶煉系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，極大的提升了電氣系統(tǒng)的自動化程度和運行穩(wěn)定性。繼電保護作為電氣自動化系統(tǒng)的配套管理模式，采取更為高效的控制模式，將有效解決各類系統(tǒng)運行故障問題，是保障電氣自動化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵所在。因此，為充分發(fā)揮繼電保護安全技術(shù)的作用，文章對電氣自動化系統(tǒng)中繼電保護安全技術(shù)的應(yīng)用進行簡要分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動化系統(tǒng);繼電保護;安全技術(shù);

一、繼電保護安全技術(shù)的應(yīng)用概述

1.1 應(yīng)用重要性

在系統(tǒng)運行中出現(xiàn)各類運行故障或異常運行現(xiàn)象時，都將導(dǎo)致電壓電流出現(xiàn)一定程度的變化。繼電保護安全技術(shù)則基于這一現(xiàn)象，在系統(tǒng)電壓電流出現(xiàn)大幅波動，或是超過額定值時，將采取自動跳閘等方式，為供電系統(tǒng)提供斷電保護，將系統(tǒng)故障問題所造成損失程度控制在一定范圍內(nèi)，為后續(xù)事故處理工作的開展?fàn)幦r間?？傮w來講，對繼電保護安全技術(shù)的應(yīng)用，既做到了對系統(tǒng)故障問題所造成經(jīng)濟損失程度的控制，同時，大幅增強了電氣自動化系統(tǒng)應(yīng)急管理水平，及時發(fā)現(xiàn)并消除各處安全隱患。

1.2 應(yīng)用原理

在系統(tǒng)運行中，將借助計算機對配置的繼電保護裝置進行管理，定期對系統(tǒng)實時電流電壓值進行測定。測量模塊將所測定信息以數(shù)據(jù)形式上報至邏輯模塊。邏輯模塊基于程序運行準(zhǔn)則，對異常電流電壓值進行分析，確定系統(tǒng)運行故障問題類型、診斷故障成因、向執(zhí)行模塊采取數(shù)據(jù)形式傳達相應(yīng)執(zhí)行指令。執(zhí)行模塊快速執(zhí)行所接收控制指令，采取自動跳閘等保護措施。

1.3 技術(shù)作用

在電氣自動化系統(tǒng)中，繼電保護安全技術(shù)的主要應(yīng)用作用為事故預(yù)防、自動預(yù)警及控制損失，具體如下。

在各類電氣自動化系統(tǒng)運行故障早期出現(xiàn)階段，繼電保護裝置將根據(jù)系統(tǒng)電流電壓測量值的異常情況，快速發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障問題、鎖定故障點，并采取切斷設(shè)備電源等方式，為系統(tǒng)提供斷電保護。在系統(tǒng)運行故障問題較為嚴(yán)重時，繼電保護裝置所采取各項保護措施難以徹底解決系統(tǒng)故障問題時，裝置將事故信息上傳至控制中樞，并向值班人員發(fā)送自動預(yù)警信號，輔助值班人員及檢修人員開展后續(xù)系統(tǒng)及設(shè)備搶修工作，快速恢復(fù)系統(tǒng)正常運行狀態(tài)。在系統(tǒng)運行故障問題過于嚴(yán)重，且難以在短時間內(nèi)完成搶修作業(yè)時，繼電保護裝置將結(jié)合實際情況采取各項保護措施，最大程度減少系統(tǒng)運行故障所造成的損失，避免故障進一步惡化。

二、繼電保護安全技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

2.1 母線繼電保護

母線繼電保護技術(shù)的常用保護技術(shù)手段為相位保護以及差動保護。其中，對相位保護措施的實施，將全面改善母線的運行狀態(tài)及各項性能屬性。而在構(gòu)建差動保護機制時，提前在母線元件中設(shè)置適當(dāng)型號的電流互感器裝置，通過二次繞組，將電流互感器與母線側(cè)端子加以連接，將其在差動部位進行安裝。同時，當(dāng)電氣自動化系統(tǒng)母線處于不同工作環(huán)境時，所采取繼電保護措施也有所不同。

2.2 高壓電機繼電保護

目前較為常見的高壓電機繼電保護技術(shù)措施分為電流速斷保護、過負(fù)荷保護、單相接地保護、負(fù)序電流保護以及低電壓保護等等。以其中電流速斷保護為例。由于高壓電機多為遠(yuǎn)程控制模式，將頻繁進行啟?？刂啤Ｈ缛舨捎谜婵战佑|器作為主回路開關(guān)電器時，受到真空接觸器分?jǐn)嗄芰ο拗疲y以切斷短路電流，僅能切斷過負(fù)荷電流以及正常電流。因此，在出現(xiàn)高壓電機短路故障時，繼電保護系統(tǒng)將通過所配置高壓熔斷器裝置，對故障電流進行切除，提供電流速斷保護。

2.3 變壓器繼電保護

在電氣自動化系統(tǒng)運行過程中，受到環(huán)境等因素的干擾影響，所配置變壓器設(shè)備偶爾出現(xiàn)油箱破損、短路、瓦斯等故障問題，存在較高的安全隱患，常用的變壓器繼電保護技術(shù)措施為，基于所配置阻抗元件具備的保護功能，在變壓器運行一定時間后，基于程序運行指令開展自動斷電動作，為變壓器提供繼電保護;將保護電流裝置在變壓器設(shè)備的兩端時間元件以及電流中加以設(shè)置。在變壓器運行過程中，將自動切斷電源，為變壓器提供過電流繼電保護;在變壓器設(shè)備出現(xiàn)瓦斯問題與油箱破損問題時，繼電保護裝置將自動發(fā)送預(yù)警信號，采取有效保護措施，如切斷電源。

三、提高電氣自動化系統(tǒng)機電保護的安全技術(shù)措施

根據(jù)繼電保護安全技術(shù)實際應(yīng)用情況，技術(shù)應(yīng)用主要影響因素包括硬件裝置、軟件系統(tǒng)與人為操作。企業(yè)在運用繼電保護安全技術(shù)時，應(yīng)采取以下技術(shù)措施，確保技術(shù)應(yīng)用效能得到充分發(fā)揮。

3.1 強化驗收環(huán)節(jié)

在繼電保護裝置進場、安裝等環(huán)節(jié)中，應(yīng)重復(fù)對繼電保護裝置的性能質(zhì)量、參數(shù)型號進行檢驗，確保裝置性能質(zhì)量與實際使用需求、相關(guān)檢驗標(biāo)準(zhǔn)完全符合后，方可開展繼電保護裝置安裝作業(yè)，并投入使用。在設(shè)備質(zhì)量檢驗環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)存在性能隱患的裝置時，須及時更換，并對新配置的保護裝置開展重復(fù)質(zhì)量檢驗工作。

3.2 完善技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

目前，部分企業(yè)現(xiàn)行的繼電保護安全技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和細(xì)節(jié)有待完善補充，難以為技術(shù)應(yīng)用、繼電保護系統(tǒng)管理工作的開展提供明確參照，同時，也時常出現(xiàn)管理盲區(qū)、交叉管理等問題，導(dǎo)致各項技術(shù)性問題沒有得到徹底解決。因此，應(yīng)不斷對技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)加以完善補充，構(gòu)建安全問題責(zé)任制，對各部門的具體職責(zé)范圍、工作內(nèi)容進行明確界定。同時，對現(xiàn)場核查工作制度內(nèi)容加以細(xì)化補充。明確要求工作人員遵循安全自動裝置及繼電保護裝置的“三核對”工作原則，依次對現(xiàn)場執(zhí)行定制單與調(diào)度臺定值單、裝置定值與現(xiàn)場執(zhí)行定制單、狀指壓板與實際運方的一致性進行檢查。

四、結(jié)語

綜上所述，繼電保護安全技術(shù)的應(yīng)用情況，對電氣自動化系統(tǒng)的安全高效運行具有重要意義。因此，企業(yè)應(yīng)加強對繼電保護安全技術(shù)的應(yīng)用與研發(fā)力度，不斷探索繼電保護安全技術(shù)與電氣自動化系統(tǒng)實際運行情況相適宜的應(yīng)用模式。

參考文獻

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