基于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)繼電保護(hù)的安全技術(shù)

于鳴閣

[摘? ? 要]文章對(duì)電氣自動(dòng)化繼電保護(hù)的意義進(jìn)行了分析，從硬件設(shè)備問(wèn)題、保護(hù)軟件問(wèn)題、人員管理問(wèn)題等方面對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)繼電保護(hù)安全技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行論述，提出加強(qiáng)設(shè)備安裝和維修、合理運(yùn)用繼電保護(hù)方案、提高人員的技術(shù)素養(yǎng)等解決方法，并對(duì)具體方法的運(yùn)用進(jìn)行了深度研究，使得繼電保護(hù)安全問(wèn)題能夠得到有效解決。

[關(guān)鍵詞]電氣自動(dòng)化;繼電保護(hù);安全技術(shù)

[中圖分類號(hào)]TM77 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）09–0–02

[Abstract]At present， with the rapid development of science and technology in China， the power system is also showing a trend of rapid development， its application scale is gradually expanding， and the social demand for power is becoming higher and higher. More electrical equipment is put into use. The importance of relay protection in power system is self-evident. Rational use can control the frequency of system failure and improve the use safety. The following analyzes the current situation of safety technology application of electrical automation relay protection device， and discusses the technical application measures for reference.

[Keywords]electrical automation; relay protection; safety technology

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，繼電保護(hù)安全技術(shù)的應(yīng)用能夠提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，加速系統(tǒng)向智能化與自動(dòng)化的方向發(fā)展。然而保護(hù)技術(shù)在應(yīng)用階段還存在不同程度的問(wèn)題，因此，需要行業(yè)人員深入分析，尋找技術(shù)合理的應(yīng)用途徑，將系統(tǒng)運(yùn)行安全隱患消除，提高運(yùn)行效率。

1 電氣自動(dòng)化繼電保護(hù)的意義簡(jiǎn)述

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，由于受到各方面因素的影響，很容易出現(xiàn)一些異常情況，如果這些異常情況得不到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理，便很容易引發(fā)系統(tǒng)故障，對(duì)整體系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成不利影響，進(jìn)而引發(fā)供電不及時(shí)或者是輸電質(zhì)量降低等的問(wèn)題，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備損壞，或者是對(duì)人員安全造成威脅。將繼電保護(hù)裝置應(yīng)用其中，便可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并切除系統(tǒng)故障，盡最大限度降低故障所帶來(lái)的不利影響。此外，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的建立需要電與磁之間的相互作用，所以任何元件出現(xiàn)故障都會(huì)對(duì)整體系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成不利影響。而在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，繼電保護(hù)除了能夠及時(shí)將故障元件切除之外，也可以對(duì)整體的電力系統(tǒng)提供有效保護(hù)，確保其安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 電氣自動(dòng)化繼電保護(hù)安全問(wèn)題

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，繼電保護(hù)技術(shù)的運(yùn)用是系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障，若系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者保護(hù)技術(shù)應(yīng)用失效，那么就可能造成嚴(yán)重?fù)p失，影響人們的生活。繼電保護(hù)安全問(wèn)題主要包括如下方面。

2.1 硬件設(shè)備問(wèn)題

當(dāng)前，電子技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，各類智能設(shè)備和硬件設(shè)備也快速更新，所有硬件設(shè)備在使用過(guò)程當(dāng)中都會(huì)不可避免地出現(xiàn)不同程度的問(wèn)題，需要通過(guò)實(shí)踐對(duì)于設(shè)備性能進(jìn)行優(yōu)化和改善。而在電氣自動(dòng)化的繼電保護(hù)裝置中，無(wú)論是繼電器，還是輔助設(shè)備都可能存在不同程度的問(wèn)題，若難以發(fā)現(xiàn)，就會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行安全產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響自動(dòng)化系統(tǒng)整體運(yùn)行，還會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)故障，造成嚴(yán)重?fù)p失[1]。

2.2 保護(hù)軟件問(wèn)題

自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中的繼電保護(hù)裝置逐漸向集成化、智能化的方向發(fā)展，系統(tǒng)不但對(duì)于軟件程序要求相對(duì)較高，而且對(duì)于繼電保護(hù)器、相關(guān)設(shè)備使用也有較高要求。軟件運(yùn)行階段，可能出現(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)不匹配問(wèn)題，像生產(chǎn)不達(dá)標(biāo)或者參數(shù)變化差異大等，都可能影響軟件的安全運(yùn)行，最終影響繼電保護(hù)功能。

2.3 人員管理問(wèn)題

我國(guó)在自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展起步較晚，而自動(dòng)化系統(tǒng)在多個(gè)行業(yè)當(dāng)中都有重要應(yīng)用?，F(xiàn)階段，繼電保護(hù)方面的管理還未達(dá)到人工智能這一層次。因此，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，運(yùn)用繼電保護(hù)技術(shù)依賴人員參與，人員參與狀態(tài)對(duì)保護(hù)技術(shù)應(yīng)用效果可產(chǎn)生直接影響。如果人員沒(méi)有按照繼電保護(hù)器的設(shè)計(jì)要求接線處理，可能出現(xiàn)接線錯(cuò)誤，而維修人員沒(méi)有按照標(biāo)準(zhǔn)要求參與維護(hù)和檢修等工作，可對(duì)保護(hù)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生影響。

3 電氣自動(dòng)化繼電保護(hù)安全技術(shù)應(yīng)用策略

通過(guò)上述的分析發(fā)現(xiàn)，電氣自動(dòng)化繼電保護(hù)中的主要問(wèn)題包括設(shè)備問(wèn)題、軟件問(wèn)題以及人員管理問(wèn)題。在具體的安全技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手，對(duì)繼電保護(hù)安全技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用。

3.1 注意設(shè)備安裝和維修

部分繼電保護(hù)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程出現(xiàn)故障都是由于安裝施工存在問(wèn)題而導(dǎo)致的，所以，在設(shè)備安裝過(guò)程與安裝之后應(yīng)該注意質(zhì)檢和驗(yàn)收。繼電保護(hù)類設(shè)備在安裝過(guò)程，應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，保證安裝過(guò)程按照?qǐng)D紙進(jìn)行操作。注意硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)的安裝質(zhì)量控制，保證電氣自動(dòng)化管理系統(tǒng)可穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)前，大部分城市采取高低壓轉(zhuǎn)換的電力運(yùn)行方式，需要提前對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，以免繼電保護(hù)出現(xiàn)誤動(dòng)問(wèn)題。同時(shí)要求施工人員在安裝相關(guān)設(shè)備時(shí)應(yīng)該具備較高的技術(shù)素養(yǎng)，對(duì)于設(shè)備運(yùn)行參數(shù)靈活調(diào)整。繼電保護(hù)裝置完成安裝之后，相關(guān)人員還需要對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試階段應(yīng)關(guān)注細(xì)節(jié)，重點(diǎn)檢查抗干擾裝置，以保證自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

除了設(shè)備安裝方面，還需要注重驗(yàn)收和維修等工作。繼電保護(hù)裝置的安裝維修應(yīng)該按照規(guī)定要求進(jìn)行，并且對(duì)于設(shè)備維修、檢查階段存在的問(wèn)題進(jìn)行有效處理。根據(jù)電氣自動(dòng)化運(yùn)行需求以及其流程（圖1），測(cè)試自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)找出運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，讓自動(dòng)化系統(tǒng)得以安全運(yùn)行。如果設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行階段出現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，制定解決方案，以便實(shí)際故障出現(xiàn)之時(shí)能夠快速進(jìn)入維修狀態(tài)，降低經(jīng)濟(jì)損失。保護(hù)設(shè)備運(yùn)行階段，應(yīng)該高度注意電源控制和管理，使直流電源能夠保持220 V電壓，更好地對(duì)保護(hù)裝置狀態(tài)實(shí)施控制，發(fā)揮其作用。除此之外，電力企業(yè)還需要從制度層面對(duì)于繼電保護(hù)安全技術(shù)的穩(wěn)定高效運(yùn)行加以明確，規(guī)范化管理。

3.2 合理運(yùn)用繼電保護(hù)方案

3.2.1 母線保護(hù)

應(yīng)用母線保護(hù)，該繼電保護(hù)形式分為相位保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)。相位保護(hù)需要在線路當(dāng)中設(shè)置電流互感器，要求與母線元件的變化特點(diǎn)相符，之后利用二次繞組和母線側(cè)端子相互連接，互感器應(yīng)該在差動(dòng)部位連接。相位保護(hù)主要功能是將母線性能提升，使其處于可靠狀態(tài)之下運(yùn)行。應(yīng)用母線保護(hù)需要對(duì)于大小電流具體接地形式合理設(shè)計(jì)。比如，針對(duì)大電流的接地母線應(yīng)該使用三相連接的方式;針對(duì)小電流的接地母線應(yīng)該利用相間短路保護(hù)形式，也就是兩相連接。只有接線方式準(zhǔn)確才能將母線保護(hù)功能充分發(fā)揮[2]。

3.2.2 發(fā)電機(jī)保護(hù)

對(duì)于發(fā)電機(jī)采取繼電保護(hù)措施，應(yīng)該從如下方面入手。一方面，需要明確保護(hù)要點(diǎn)，特別是對(duì)于電子組匝實(shí)施保護(hù)。因?yàn)槿绻宋恢贸霈F(xiàn)短路問(wèn)題，那么可能致使局部溫度驟然升高，對(duì)于絕緣層造成破壞，使得發(fā)電機(jī)難以正常運(yùn)行。在定子繞組當(dāng)中設(shè)置匝間保護(hù)，采取此類繼電保護(hù)方案，能夠解決發(fā)電機(jī)當(dāng)中產(chǎn)生的短路故障，提升安全保護(hù)性能。另一方面，發(fā)電機(jī)如果使用單相接地模式，那么還需要按照相位、電流中心點(diǎn)針對(duì)其采取繼電保護(hù)，提升發(fā)電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)性與安全性。

3.2.3 變壓器保護(hù)

對(duì)于變壓器采取繼電保護(hù)措施，安全技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該注意如下幾點(diǎn)：①利用短路保護(hù)技術(shù)，在此期間，應(yīng)該重點(diǎn)對(duì)變壓器電流、阻抗等采取繼電保護(hù)措施。電流保護(hù)是利用變壓器兩側(cè)元件、保護(hù)裝置等實(shí)現(xiàn)對(duì)于電流元件的繼電保護(hù)，以便能夠維持變壓器短暫運(yùn)行以后可自動(dòng)斷電，控制器出現(xiàn)較強(qiáng)的過(guò)電流問(wèn)題。阻抗繼電保護(hù)需要使用阻抗元件，發(fā)揮其保護(hù)功能，待變壓器運(yùn)行到達(dá)特定時(shí)段以后，就能自動(dòng)斷電，防止變壓器阻抗出現(xiàn)問(wèn)題。

②使用瓦斯保護(hù)，在此環(huán)節(jié)應(yīng)該重視變壓器的油箱繼電保護(hù)，因?yàn)槿绻拖涑霈F(xiàn)破損問(wèn)題，那么可能產(chǎn)生故障電弧，致使油箱內(nèi)部絕緣材料、油等被分解，產(chǎn)生有害氣體。所以應(yīng)該對(duì)油箱實(shí)施繼電保護(hù)，利用電源將其運(yùn)行狀態(tài)切斷，發(fā)出預(yù)警信號(hào)，由相關(guān)人員采取維修措施。

3.3 提高人員的技術(shù)素養(yǎng)

繼電保護(hù)安全技術(shù)的應(yīng)用有效性和人員素質(zhì)息息相關(guān)，所以，為了保證安全技術(shù)能夠順利應(yīng)用在自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，還需要注意維修人員素質(zhì)的提升。在人員聘用方面，應(yīng)該注重其繼電保護(hù)安全技術(shù)的考核，人員引進(jìn)以后還需要根據(jù)安全技術(shù)應(yīng)用要求對(duì)于其進(jìn)行崗位技能培訓(xùn)，保證其能夠及時(shí)掌握前沿的技術(shù)內(nèi)容，合理操作繼電保護(hù)設(shè)備。除此之外，還需要定期組織人員參與交流學(xué)習(xí)，創(chuàng)新思維，不斷優(yōu)化安全技術(shù)的使用。

隨著電氣自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)于繼電保護(hù)過(guò)程安全技術(shù)應(yīng)用提出更高要求。因此為了更好地適應(yīng)工作變化，還需要相關(guān)人員對(duì)于保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用不斷創(chuàng)新。比如，可利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)于繼電保護(hù)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)共享，發(fā)揮信息高效傳輸和高度集成的優(yōu)勢(shì)，不斷優(yōu)化自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行。還可利用集成化技術(shù)（圖2），將各個(gè)模塊以及各類安全技術(shù)加以集成，對(duì)于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行展開(kāi)統(tǒng)一化管理[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，電氣自動(dòng)化的快速發(fā)展離不開(kāi)繼電保護(hù)相關(guān)安全技術(shù)的有效應(yīng)用。為了強(qiáng)化安全技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量，應(yīng)該對(duì)保護(hù)裝置安全運(yùn)行模式深入分析，提高人員重視程度，加強(qiáng)系統(tǒng)安全管理，定期檢查并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)評(píng)，必要時(shí)加以改進(jìn)，發(fā)揮繼電保護(hù)安全技術(shù)應(yīng)用價(jià)值，讓電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行，保證運(yùn)行效益。

參考文獻(xiàn)

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