繼電保護面臨的挑戰(zhàn)與展望

牛慧芳

摘要：隨著社會發(fā)展，人們生活水平提高，對電力的需求量不斷增加。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與運行方式日趨復(fù)雜，電力系統(tǒng)運行和維護面臨極大的挑戰(zhàn)。繼電保護的正常運行與維護對整個電力系統(tǒng)的安全運行起著決定性的作用，做好繼電保護作業(yè)現(xiàn)場突發(fā)事件應(yīng)急管理，對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的保障有著極其重要的意義。對繼電保護作業(yè)現(xiàn)場存在風(fēng)險進行分析總結(jié)，針對可能引發(fā)的突發(fā)事件，從作業(yè)現(xiàn)場突發(fā)事件預(yù)防、準備、響應(yīng)、恢復(fù)四個階段的完整流程提出應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：繼電保護;故障;處理措施

引言

電力繼電保護裝置是在電力系統(tǒng)突發(fā)故障情況下，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中線路發(fā)生的故障進行報警的設(shè)備，同時也能通知維修人員對電力故障部位進行維修處理，從而保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。電力繼電保護的調(diào)試工作和故障檢修工作往往復(fù)雜且繁瑣，因此在電力繼電保護中，運用新型維修和保護技術(shù)可以促進我國電力行業(yè)的健康發(fā)展。同樣對電力繼電保護調(diào)試技術(shù)與故障檢修技術(shù)能夠進行研究，可以確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定，讓我國的電力系統(tǒng)能夠更加環(huán)保安全，促進我國電力系統(tǒng)的健康發(fā)展。

1繼電保護概述

所謂的繼電保護，是指對電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進行檢測，從而發(fā)出報警信號，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。繼電保護裝置實際作用發(fā)揮中，需要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征，正確區(qū)分被保護元件是處于正常運行狀態(tài)還是發(fā)生了故障、是保護區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障等，避免給電力系統(tǒng)運行埋下安全隱患，更好地體現(xiàn)出繼電保護裝置的潛在應(yīng)用價值。

2現(xiàn)有繼電保護技術(shù)存在的問題

2.1繼電保護技術(shù)支撐手段不足

隨著“三集五大”體系的建成，調(diào)控一體化和變電站無人值守對繼電保護技術(shù)支撐手段提出了更高的要求，主要包括以下方面。1）整定計算和在線校核智能化水平有待提升。上下級電網(wǎng)數(shù)據(jù)共享和交互能力不足，整定計算輔助決策的智能化程度較低，在線校核實用化水平不高，未實現(xiàn)整定計算與在線校核的閉環(huán)貫通，難以動態(tài)適應(yīng)電網(wǎng)運行方式變化。2）繼電保護設(shè)備的狀態(tài)評估精細化程度不夠。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要依靠人工錄入，數(shù)據(jù)共享程度低，挖掘深度有限，裝置狀態(tài)評估和檢修決策高度依賴人工經(jīng)驗，精益化程度不足，無法實現(xiàn)全網(wǎng)的大數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化決策。3）繼電保護在線監(jiān)視與分析實用化程度不高。故障數(shù)據(jù)采集未能實現(xiàn)全覆蓋，缺乏有效技術(shù)手段實現(xiàn)對故障的綜合智能分析，信息展示全面性和針對性不強，對調(diào)控運行業(yè)務(wù)支撐能力有待提升。

2.2觸點性能可靠性降低

作為一種重要的電接觸零件，觸點在繼電保護裝置運行中起著一定的保障作用。當受到材料硬度較高、壓力較大等因素影響時，會使觸點出現(xiàn)松動或開裂現(xiàn)象，使繼電器的應(yīng)用質(zhì)量產(chǎn)生了潛在威脅，使得繼電保護效果缺乏保障，無法使其保護裝置高效運行要求，會在電力系統(tǒng)應(yīng)用中埋下隱患。

2.3作業(yè)環(huán)境風(fēng)險

繼電保護作業(yè)過程中的風(fēng)險有觸電傷害、高處墜落傷害、物體打擊傷害、灼傷燒傷、有毒氣體傷害等。作業(yè)人員安全意識淡薄、對危險點不了解、注意力不集中等導(dǎo)致誤登、誤入、誤碰帶電設(shè)備。安全措施不完善造成停電檢修區(qū)域與帶電區(qū)域未清晰隔離。停電設(shè)備因為其他人為因素突然來電或反送電。例如，當斷路器中的SF6（六氟化硫）發(fā)生嚴重泄漏時，地面、配電室或電纜溝內(nèi)的空氣將被擠出。此時，如果檢修人員此時進入該區(qū)域工作，將導(dǎo)致SF6氣體被大量吸入，對身體造成影響，嚴總時可能會應(yīng)缺氧而死亡。

3繼電保護故障處理措施

3.1優(yōu)化配置的后備保護

隨著電網(wǎng)規(guī)模擴大，運行方多變，后備保護配合日益復(fù)雜，開關(guān)失靈保護切除故障時間長;自耦變壓器、超短線路或短線路群的大量應(yīng)用，導(dǎo)致整定配合困難，遠后備保護靈敏度嚴重不足?，F(xiàn)有保護主要依賴就地或者有限的遠方信息，且按照預(yù)先整定的固定特性形成動作決策，往往導(dǎo)致故障過長延時和過大范圍的切除，增加了直流換相失敗的風(fēng)險，其性能難以滿足現(xiàn)代復(fù)雜大電網(wǎng)運行要求。需要遵循“強化主保護、優(yōu)化后備保護”原則，研究提升后備保護適應(yīng)復(fù)雜大電網(wǎng)的能力。網(wǎng)絡(luò)化通信和信息共享技術(shù)在智能變電站的應(yīng)用使繼電保護和控制系統(tǒng)可以獲取更加豐富的信息資源，為改善傳統(tǒng)繼電保護和控制系統(tǒng)的性能提供了有利契機。利用多維信息共享的技術(shù)優(yōu)勢，可以從原理上進一步提升后備保護的動作性能，是提高復(fù)雜交直流電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平的重要措施。

3.2強化處理科學(xué)處理意識

電力技術(shù)人員在加強繼電保護故障處理的過程中，應(yīng)根據(jù)實際情況及其處理要求，不斷強化這方面的科學(xué)處理意識，促使具體的處理工作開展地更具針對性。在此期間，應(yīng)做到：1）通過對繼電保護裝置運行狀況、故障類型等方面的綜合考慮，注重對專業(yè)理論知識、豐富實踐經(jīng)驗等要素的引入及整合利用，從而實現(xiàn)對這類保障裝置故障的科學(xué)處理，高效地完成相應(yīng)的處理工作;2）從處理方法適用性、可行性等方面入手，實施好專業(yè)性強的繼電保護裝置故障處理計劃，并對其處理效果是否顯著、繼電保護狀況是否良好等進行充分考慮，從而為保護裝置安全性能優(yōu)化、應(yīng)用水平提升等打下基礎(chǔ)，滿足電力系統(tǒng)高效運行要求，并使繼電保護裝置地應(yīng)用中具有良好的功能特性、利用價值。

3.3短接維修法

在電力繼電故障維修技術(shù)的運用中，可以運用短接維修法。其主要通過故障的檢修人員來進行電力系統(tǒng)某一段電路短路情況的檢修。短接維修法能夠?qū)ふ业侥骋欢味搪钒l(fā)生的故障，逐步縮小短路故障位置。短接維修法利用對電路回路中的短路部分進行診斷，通過導(dǎo)線進行實際的故障短接檢驗，以此來尋找短路故障的位置。故障沒有發(fā)生在短接線的范圍之內(nèi)，通過相同步驟的重復(fù)，以此不斷縮小故障的尋找范圍，例如當電流回路開關(guān)出現(xiàn)問題或者繼電器存在不工作的情況，運用短接維修法可以提供可靠準確的判斷。但是實際的短接維修法在使用過程中，往往受到電力系統(tǒng)的線路復(fù)雜因素的影響，導(dǎo)致短接維修法主要應(yīng)用于繼電器的故障排除。

3.4明確故障解決方案

常見的故障處理方法有替換法，直觀法，短接法，檢修更換原件法，逐項代替法和微機保護法五種。替換法主要是當保護裝置元件出現(xiàn)故障時，可以通過替換來檢測原件是否損傷，通過排查來實現(xiàn)故障的處理。直接法相對簡便，但是對工作人員的專業(yè)要求較高。直接法需要工作人員對繼電裝置所表現(xiàn)出的問題進行實際分析，明確具體故障位置以及原因，同時有效結(jié)合實際經(jīng)驗，做出針對性的處理。在處理開關(guān)拒合狀態(tài)時可以使用直觀法。開關(guān)拒合故障常見原因有開關(guān)相關(guān)線路出現(xiàn)短路問題，或者開關(guān)節(jié)點焊死，或合閘卡住不能恢復(fù)位置。短接法可以作為縮小故障范圍的直接方法，短接法主要用于處理電磁的故障，通過短線路連接繼電保護部分進行具體分析，查看故障所處范圍。

結(jié)語

強化繼電保護現(xiàn)場作業(yè)應(yīng)急管理是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的基楚性工作，也是電網(wǎng)大面積停電事件應(yīng)急管理預(yù)防階段重要節(jié)點之一。電力企業(yè)將應(yīng)急管理工作重心放在預(yù)防和應(yīng)急準備階段，要持續(xù)滾動開展包括繼電保護在內(nèi)各類安全隱患排查分析，高度重視做好日常的應(yīng)急準備、預(yù)測、預(yù)警、預(yù)控和預(yù)備等基礎(chǔ)性工作，預(yù)防有效、準備充分的管理模式，盡可能將風(fēng)險消滅在萌芽狀態(tài);在突發(fā)事件發(fā)生后，力爭快速處置，爭取將損失和影響降到昀低，并妥善、合理地恢復(fù)重建。

參考文獻

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