電氣自動化系統(tǒng)繼電保護(hù)安全性的影響因素分析及解決措施

王春亮

（山西國金電力有限公司，山西 呂梁 032100）

引言

隨著電氣自動化系統(tǒng)的快速發(fā)展，影響其內(nèi)部運行安全的要素正逐漸增多，相關(guān)專業(yè)人員應(yīng)利用繼電保護(hù)裝置的合理使用來加強(qiáng)對該系統(tǒng)的專業(yè)控制，有效解決其遭遇的各項問題，在明確該類裝置的工作原理后，可有效增強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用范圍。

1 繼電保護(hù)裝置的組成、作用、工作原理

1.1 繼電保護(hù)裝置的組成

在當(dāng)前的繼電保護(hù)裝置中，其內(nèi)部的主要構(gòu)成有測量比較元件、邏輯判斷元件、執(zhí)行輸出元件等，在進(jìn)行電壓、電流互感器的應(yīng)用時，需將被保護(hù)線路進(jìn)行單元取樣，透過對其它鑒別單元的比較來改善單元處理效果，對信號繼電器的科學(xué)處理可有效控制電源操作，借助執(zhí)行單元的合理管理來提升繼電保護(hù)裝置應(yīng)用的專業(yè)性。

1.2 繼電保護(hù)裝置的作用

從繼電保護(hù)裝置的實際應(yīng)用上看，一方面，其能有效監(jiān)控電力系統(tǒng)的正常運行，在電氣自動化系統(tǒng)內(nèi)部元件遭受故障期間，利用該項裝置可完成對該系統(tǒng)的監(jiān)控，利用該項舉措減少相關(guān)故障對電氣自動化系統(tǒng)的傷害；另一方面，當(dāng)電氣自動化系統(tǒng)處在合理運行時，借助適宜的繼電保護(hù)裝置可實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作與自動化操作，自動控制其工業(yè)生產(chǎn)過程，比如，在該項裝置的引導(dǎo)下自動投入備用電源、自動重合電閘、遙測與遙控等。

1.3 繼電保護(hù)裝置的工作原理

在應(yīng)用繼電保護(hù)裝置的過程中，相關(guān)人員需明確其具體的工作原理，即借助電力系統(tǒng)內(nèi)部電氣量，如頻率、功率、電壓與電流等數(shù)據(jù)的變化來開展相應(yīng)工作，在該項工作原理中包含物理量、測量數(shù)值、執(zhí)行部分與邏輯部分。電力系統(tǒng)在運行過程中，由于其內(nèi)部參數(shù)，如功率因角數(shù)、電壓與電流等數(shù)值會產(chǎn)生較大變化，需在其故障與正常環(huán)境下進(jìn)行合理控制，有效增強(qiáng)電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用效果。

2 分析影響電氣自動化系統(tǒng)繼電保護(hù)安全性的原因

2.1 軟件因素

繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件運行的過程中，通過對軟件進(jìn)行操作控制，將解決異常情況的發(fā)生。如果軟件出現(xiàn)不規(guī)范的情況，繼電保護(hù)裝置將不能在電力系統(tǒng)運行的過程中及時發(fā)現(xiàn)問題，導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，最終產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

2.2 人為因素

繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性十分容易受到人為因素的影響。當(dāng)前使用的繼電保護(hù)系統(tǒng)與舊版本系統(tǒng)相比，其功能與技術(shù)水平都有顯著的提高，但在系統(tǒng)安裝或是運行管理維護(hù)方面仍然需要專業(yè)技術(shù)人員的親手操作才能完成工作。如果技術(shù)人員沒有按照嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)定來檢測保養(yǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)，會讓系統(tǒng)安全存在隱患。

2.3 硬件因素

繼電保護(hù)裝置中存在許多硬件設(shè)備，例如繼電器等，在設(shè)備、零件設(shè)計時使用劣質(zhì)材料，會影響裝置的效能，為繼電保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生安全隱患。因此要使用正規(guī)生產(chǎn)符合規(guī)定的硬件材料。

3 加強(qiáng)電氣自動化系統(tǒng)繼電保護(hù)安全性的方案

電力是當(dāng)今社會不可缺少的能源，它成為支撐群眾日常生活、社會發(fā)展的能源之一。電力系統(tǒng)是控制電力的系統(tǒng)裝置，電力本身具有極大的破壞性，合理使用電力，讓電力系統(tǒng)正常運作，才能將電力帶入日常生活中并且安全的使用。繼電保護(hù)是防止在電力系統(tǒng)中因種種因素產(chǎn)生問題，造成電力安全隱患的重要裝備，加強(qiáng)其安全性將為電力安全作保障。如下頁圖1所示為繼電保護(hù)裝置示意圖。

圖1 繼電保護(hù)裝置

3.1 強(qiáng)化設(shè)備檢修技術(shù)

在使用繼電保護(hù)裝置的過程中，相關(guān)人員應(yīng)適時利用多種保護(hù)性技術(shù)來縮減設(shè)備使用風(fēng)險。一方面，針對當(dāng)前電氣自動化系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置來說，要合理利用設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)，透過對該技術(shù)的使用來減低設(shè)備內(nèi)部風(fēng)險，在保障電氣設(shè)備質(zhì)量的基礎(chǔ)上保障人員使用安全。具體來看，施工人員需在日常工作中將設(shè)備鉆探技術(shù)運用到繼電保護(hù)裝置內(nèi)，利用該項舉措可保障設(shè)備整體的運行安全，提升檢修效果，相較于傳統(tǒng)檢修過程，當(dāng)前的維修過程擁有更大的工作量，無論是對設(shè)備的安全保障、工作強(qiáng)度還是工作量都帶有較大區(qū)別，而在傳統(tǒng)檢修狀態(tài)下，在工作量提升的同時，還會帶去更高的工作強(qiáng)度，極易引發(fā)該類裝置的應(yīng)用風(fēng)險，在使用設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的過程中，要對相關(guān)設(shè)備的運行狀態(tài)實行詳盡分析，利用對該項風(fēng)險的合理控制，有效提升變電設(shè)備的整體運行水準(zhǔn)，促進(jìn)檢修效率與生產(chǎn)計劃的執(zhí)行。另一方面，在保護(hù)繼電裝置期間，相關(guān)人員在日常工作中還可采用廣域保護(hù)技術(shù)，該類技術(shù)的主要優(yōu)勢為依照自動化模型來實行系統(tǒng)控制，不僅能精準(zhǔn)確認(rèn)操作流程的穩(wěn)定性、安全性，還會增強(qiáng)數(shù)據(jù)信息性能的分析效果，給相關(guān)項目帶去一定的技術(shù)類支持，加強(qiáng)電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用安全。對于廣域保護(hù)技術(shù)的使用過程而言，相關(guān)人員可利用其內(nèi)部技術(shù)開展多項保護(hù)性動作，利用技術(shù)手段的增強(qiáng)來提升繼電保護(hù)效率，并合理診斷繼電保護(hù)裝置內(nèi)部的性能問題，及時檢查其內(nèi)部智能服務(wù)系統(tǒng)、管理項目與技術(shù)使用的科學(xué)性，對該類內(nèi)容實行合理優(yōu)化，提升應(yīng)用模型的內(nèi)部穩(wěn)定度，使該項技術(shù)應(yīng)用地更為完整，為繼電裝置的保護(hù)提供更大便利。

傳統(tǒng)的發(fā)電廠遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)在使用中有較多的缺陷。大唐東營發(fā)展有限公司曾發(fā)表專利“發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)制造方法”，是一種發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。如圖2 所示為微機(jī)繼電保護(hù)測試儀裝置示意圖。

圖2 微機(jī)繼電保護(hù)測試儀裝置

傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置在使用時先由總服務(wù)臺經(jīng)過公證人員進(jìn)行廣播，然后通過廣播進(jìn)行人工的信息傳遞，這會讓使用過程中出現(xiàn)意外事故時難以快速傳達(dá)信息、及時處理事故。此項專利技術(shù)能夠提供發(fā)電廠繼電保護(hù)裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，可以同時經(jīng)過第三Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)模塊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接脩舳酥?，再?jīng)過微型電擊器以及聲光報警器來進(jìn)行警報，當(dāng)危險等級高危時提示全體工作人員，從而加強(qiáng)其使用時的時效性，并且能更有效的運行使用[1]。

3.2 增強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的保護(hù)處理

一方面，當(dāng)電氣自動化系統(tǒng)內(nèi)部的繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生故障時，需采用合理方案來加強(qiáng)對該類故障的處理效果。針對替換法而言，依照當(dāng)前繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用特征與設(shè)計要求，若該類保護(hù)裝置產(chǎn)生故障，要及時查詢影響該裝置運行的各項要素，其主要查詢內(nèi)容為內(nèi)部元件與結(jié)構(gòu)等，在完成檢測工作后若發(fā)現(xiàn)該類結(jié)構(gòu)存有故障，則要利用適宜的替換法完成對應(yīng)的修復(fù)工作，利用該項舉措有效排除多種故障。一般來講，在繼電保護(hù)裝置中替換法屬較常用方式，相關(guān)人員可將該項方式放置在實踐操作中。比如，若繼電保護(hù)裝置在實際運行時產(chǎn)生故障，要借助其周遭的設(shè)備與插件來完成相應(yīng)的替代工作，在完成設(shè)備替代后若該故障消失，可證明故障處理步驟的合理性；當(dāng)設(shè)備替代后相關(guān)故障依然存在，可對該項問題進(jìn)行深入分析，提升問題解決的針對性。

另一方面，在處理繼電保護(hù)裝置的內(nèi)部故障時，相關(guān)人員還可選用分段法，也就是說，將該類線路適時劃分成多個部分，依照合適的步驟來完成相關(guān)故障的處理。比如，若繼電保護(hù)裝置在實際應(yīng)用中其內(nèi)部無法產(chǎn)生警報信號，基于該類設(shè)備的兩側(cè)帶有通信設(shè)備與收發(fā)機(jī)等，要對其實行不同程度的分段處理，依照各項功能規(guī)律與通道分布來完成對應(yīng)的分段檢驗，繼而精準(zhǔn)確認(rèn)其各項功能的展現(xiàn)形式并確認(rèn)生成故障的具體范圍。再比如，在實行運動檢測或光纖通道檢測時，相關(guān)人員需適時斷開各通道口，借助短接內(nèi)回路來完成各項通道的檢測，利用該類裝置來完成相關(guān)數(shù)據(jù)信息的收集，透過其觀察到的數(shù)據(jù)信息分析裝置內(nèi)部各項功能的執(zhí)行性、有效性，并完成對相關(guān)信號的接收檢測工作，及時判斷出不同通道內(nèi)部的運行狀況，有效解決繼電保護(hù)裝置中可能產(chǎn)生的各類故障[2]。

3.3 按時檢測保證繼電保護(hù)系統(tǒng)正常工作

當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機(jī)、線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障，危及電力系統(tǒng)安全運行時，能夠向運行值班人員及時發(fā)出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展，實現(xiàn)這種自動化措施的成套設(shè)備，通稱為繼電保護(hù)裝置。針對其裝置進(jìn)行合理的檢修人員配置，使人員調(diào)度和協(xié)助能順利進(jìn)行，明確人員工作目標(biāo)，保證電力正常運行；完善繼電保護(hù)技術(shù)，根據(jù)繼電保護(hù)的特點，健全和完善與保護(hù)裝置相關(guān)的運行管理系統(tǒng)，繼電保護(hù)設(shè)備臺賬、運行維護(hù)、事故分析、定期校驗、缺陷處理等檔案應(yīng)逐步采用計算機(jī)管理跟蹤檢查、嚴(yán)格考核、實行獎懲。

例如，寶雞第二發(fā)電有限公司為繼電裝置的有效運用使用了科學(xué)規(guī)范的維護(hù)手段，并發(fā)表年度繼電保護(hù)專業(yè)工作總結(jié)：一是提升繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用范圍，根據(jù)陜西省電網(wǎng)公司繼電保護(hù)專業(yè)檢查發(fā)現(xiàn)的問題和山西省國金電力有限公司繼電保護(hù)專業(yè)工作的實際情況，重新修訂并徹底完成了全部繼電保護(hù)管理設(shè)備的臺賬、記錄、設(shè)備變更等一系列的支持資料管理，保證了管理設(shè)備臺賬的科學(xué)化、精細(xì)化；二是對全廠所有電氣設(shè)備使用的定值、參數(shù)、微機(jī)保護(hù)軟件版本等主要數(shù)據(jù)全部進(jìn)行了校核、檢查，保證了生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備使用定值與定值通知單完全統(tǒng)一等共五項工作；三是合理完成設(shè)備檢查與維修工作，在當(dāng)前繼電保護(hù)裝置的使用中，相關(guān)人員應(yīng)及時檢修其使用范圍，使電纜線芯未與地絕緣的距離保持在20 MΩ 以內(nèi)，并利用適宜圖紙來完善繼電保護(hù)裝置的維修與檢查過程，提升裝置使用質(zhì)量；四是開展繼電保護(hù)培訓(xùn)工作，站在人員技能提升的角度上看，要利用有效舉措來安排更多年輕人開展大型繼電裝置的保護(hù)性工作，讓專業(yè)人員對技術(shù)與安全措施進(jìn)行合理把關(guān)，有效融合繼電裝置保護(hù)的理論與實踐，提升該類團(tuán)隊的整體技能素養(yǎng)，增強(qiáng)繼電保護(hù)裝置應(yīng)用平臺的執(zhí)行性，不僅調(diào)動業(yè)務(wù)人員的工作主動性、積極性，并適時維護(hù)設(shè)備檢修效率，為更多的業(yè)務(wù)人員創(chuàng)設(shè)與繼電裝置保護(hù)工作的發(fā)揮空間[3]。

4 結(jié)語

繼電系統(tǒng)保護(hù)裝置能夠有效保障電力運行工作的安全，提高其穩(wěn)定運行的能力，因此保障電氣自動化系統(tǒng)中繼電保護(hù)的安全性是十分重要的。做好檢修繼電保護(hù)工作，找出現(xiàn)存的問題，根據(jù)問題提出解決方案，進(jìn)而保障電力運行的安全。