電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動化裝置可靠性研究

王禹 張鳴飛 苑源 王淑芬 侯曉寧 楊明明

摘要：自動化技術(shù)是高新技術(shù)當(dāng)中普及率比較高的一種，將自動化技術(shù)和繼電保護(hù)技術(shù)結(jié)合起來，是未來一段時間確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必然選擇。從實(shí)際情況來看，繼電保護(hù)自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用確實(shí)發(fā)揮了應(yīng)有的作用，但是其具體的應(yīng)用細(xì)節(jié)還不夠清晰 ，這方面的研究 ，可謂是勢在必行。為切實(shí)發(fā)揮繼電保護(hù)在電氣自動化系統(tǒng)中的保護(hù)作用，基于當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)，提高繼電保護(hù)的安全性及穩(wěn)定性，通過繼電保護(hù)在系統(tǒng)中的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)預(yù)期管理目的。為此，研究了存在問題及問題產(chǎn)生原因，提出了相應(yīng)解決方案，為繼電保護(hù)安全技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);自動化裝置;可靠性

1工作原理與基本要求

繼電保護(hù)裝置是繼電保護(hù)技術(shù)得以落實(shí)的重要基礎(chǔ)，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下繼電保護(hù)裝置將會將系統(tǒng)電力的物理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息數(shù)據(jù)，并根據(jù)確定的啟動標(biāo)準(zhǔn)，及時自動啟動并對脈沖信號即時分析，最終達(dá)到保護(hù)電路的效果。繼電保護(hù)裝置大致可以分成測量、執(zhí)行、邏輯等幾個模塊，不同的模塊在繼電保護(hù)過程中扮演著不同的角色，如測量模塊，往往承擔(dān)著接收信號、將信號數(shù)據(jù)和規(guī)定數(shù)據(jù)進(jìn)行比對的任務(wù)。在獲取比對結(jié)果后，邏輯模塊將會發(fā)揮作用，對上一個步驟得到的比對信息進(jìn)行細(xì)致分析，在獲得具體邏輯數(shù)值的基礎(chǔ)上，把分析得到的結(jié)果轉(zhuǎn)化為動作信號傳遞到執(zhí)行模塊。而執(zhí)行模塊則承擔(dān)著接收邏輯信號和指令，根據(jù)指令做出動作，是繼電保護(hù)裝置發(fā)揮作用的實(shí)現(xiàn)模塊，具有不可估量的重要性。要充分了解電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的要求。繼電保護(hù)自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠從根本上提升電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。相比于傳統(tǒng)的繼電保護(hù)方法，自動化繼電保護(hù)往往更穩(wěn)定、更高效、保護(hù)效果更為突出。繼電保護(hù)裝置能夠在發(fā)現(xiàn)故障的情況下，經(jīng)過各個模塊的一系列運(yùn)算和信號傳輸，及時切斷故障元件所處的電路，從而降低電力系統(tǒng)故障可能帶來的一系列嚴(yán)重影響。從實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)來看，自動化繼電保護(hù)技術(shù)具有切斷效率高、運(yùn)算速度快的優(yōu)勢，能夠在發(fā)生故障后最快地切斷線路，避免故障造成整個電力系統(tǒng)的癱瘓。

2繼電保護(hù)自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1繼電保護(hù)的檢查

一般來講，電氣自動化系統(tǒng)在具體運(yùn)行期間，其對應(yīng)的供電企業(yè)要全面勘察該項(xiàng)繼電保護(hù)裝置的實(shí)際運(yùn)行態(tài)勢，科學(xué)遵照“三核對”等原則來完成系統(tǒng)裝置的檢查工作，不但要詳盡審核調(diào)度臺內(nèi)的定值單，還要觀察該類數(shù)據(jù)信息與現(xiàn)場執(zhí)行數(shù)據(jù)的一致性，若二者產(chǎn)生差異后，除了及時查明具體的原因外，還要告知企業(yè)管理層，使其派遣專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場的維修與檢查，提升繼電保護(hù)安全檢查的科學(xué)性。此外，在實(shí)行繼電保護(hù)安全檢查前，工作人員需適時了解繼電保護(hù)安全技術(shù)的應(yīng)用范圍，掌握電氣自動化系統(tǒng)中的各項(xiàng)設(shè)備與功能，利用對其內(nèi)部功能的檢測來提升設(shè)備的使用效率，繼而強(qiáng)化繼電保護(hù)的安全檢查效果。

2.2變壓器繼電保護(hù)

第一，接地保護(hù)。變壓器屬于極為重要的電氣設(shè)備，它的接地系統(tǒng)往往十分成熟，技術(shù)人員需要根據(jù)有關(guān)技術(shù)要求，對接地左右兩側(cè)進(jìn)行零序電流保護(hù)。對那些沒有自接地系統(tǒng)的變壓器，技術(shù)人員則可以采用零序電壓保護(hù)的方式進(jìn)行處理。第二，瓦斯保護(hù)。變壓器當(dāng)中有油箱設(shè)備，油箱發(fā)生故障的情況下，變壓器中的絕緣材料會在電弧作用下逐漸分解，并在接觸到油料的情況下產(chǎn)生大量氣體，如果不能及時地對氣體進(jìn)行處理，就可能會發(fā)生嚴(yán)重的爆炸事故。除了會導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失之外，還可能造成極其嚴(yán)重的人身傷害，這顯然不符合電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的有關(guān)要求。繼電保護(hù)自動化技術(shù)應(yīng)用到變壓器中，則能夠有效地解決這一問題，其能夠?qū)崿F(xiàn)油箱設(shè)備的自動保護(hù)，發(fā)現(xiàn)異常電弧的情況下第一時間切斷電源，避免問題進(jìn)一步擴(kuò)大。第三，短路保護(hù)。變壓器故障類型比較多，而短路故障屬于其中最常見、危害性最大的一類故障，其可能會導(dǎo)致變壓器損壞等一系列嚴(yán)重后果。繼電保護(hù)自動化技術(shù)應(yīng)用到變壓器短路處理中以后，這樣的問題得到了妥善解決。繼電保護(hù)設(shè)備能夠在發(fā)現(xiàn)短路故障的情況下，第一時間切斷變壓器電源系統(tǒng)，保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3母線繼電保護(hù)

母線是電力系統(tǒng)中最重要的組成部分。母線出現(xiàn)故障的情況下，電力系統(tǒng)必然無法正常運(yùn)行。從目前來看，繼電保護(hù)裝置能夠通過比對相位的方法，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。技術(shù)人員可以通過優(yōu)化母線元件設(shè)計(jì)的方式，合理利用電流互感器保證繼電保護(hù)裝置能夠發(fā)揮應(yīng)有的作用，在安裝好電流互感器的基礎(chǔ)上，根據(jù)母線運(yùn)行實(shí)際情況選擇最佳的連接位置，從而達(dá)到提升母線繼電保護(hù)效果的目標(biāo)。

2.4解決繼電保護(hù)校驗(yàn)裝置漏洞

彌補(bǔ)繼電保護(hù)測試儀的空白要彌補(bǔ)繼電保護(hù)測試儀的空白，首先要加大設(shè)備投資。用于保護(hù)配電系統(tǒng)的測試儀長期以來缺乏功能強(qiáng)大的設(shè)備和儀表，主要原因是由于缺乏資源。公用事業(yè)需要增加對現(xiàn)代儀器的資本投資，淘汰陳舊設(shè)備，并提高保護(hù)和校準(zhǔn)設(shè)備的效率。其次，注意保存和管理您的圖紙和材料。繼電保護(hù)圖紙和資料是維護(hù)和保護(hù)的基礎(chǔ)，對繼電保護(hù)的檢定有重大影響。但是，目前圖紙和資料不全的問題非常嚴(yán)重。變電站、配電站建設(shè)過程中，要確保圖紙安全，定期檢查圖紙，發(fā)現(xiàn)缺陷或丟失時及時補(bǔ)齊。還應(yīng)注意新技改工程圖紙的安全性，以提高繼電保護(hù)功能。

結(jié)束語

當(dāng)前我國科技水平快速提高，大量自動化設(shè)備在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，電力系統(tǒng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，與此同時帶來繼電保護(hù)方面眾多問題。安全技術(shù)的應(yīng)用可提高電氣自動化系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，但目前該技術(shù)尚存在一些問題，需基于當(dāng)前先進(jìn)技術(shù)，提高繼電保護(hù)的安全性及穩(wěn)定性。通過繼電保護(hù)在自動化系統(tǒng)中的安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)預(yù)期管理目的，為電氣自動化系統(tǒng)的安全運(yùn)行提高保障。繼電保護(hù)自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，則能夠有效解決這一問題，在規(guī)避電力安全事故的基礎(chǔ)上，切實(shí)保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]李真強(qiáng).電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動化裝置的可靠性[J].低碳世界，2020，10（06）：82+84.DOI：10.16844/j.cnki.cn10-1007/tk.2020.06.050.