電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)安全策略分析

貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司銅仁供電局 劉曦陽 安國(guó)韜

1 引言

為了滿足社會(huì)發(fā)展需求，國(guó)內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，并且復(fù)雜化以及智能化程度等都在不斷提升，這就對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。為了確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要圍繞繼電保護(hù)安全展開進(jìn)一步的研究分析，盡可能提升繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)行可靠性，為電網(wǎng)安全運(yùn)行提供可靠保障。

2 電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)概述

繼電保護(hù)裝置能夠在電力系統(tǒng)某零部件或者線路出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)發(fā)出警報(bào)和作出跳閘指令，從而降低故障的影響。繼電器分為邏輯、測(cè)量和執(zhí)行電路三部分，在各種電器零部件或者電源系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)明顯的電流電壓變化，電流電壓在經(jīng)過相關(guān)設(shè)備線路的同時(shí)，也會(huì)通過繼電保護(hù)裝置，如果電流電壓的值超過既定閾值，繼電保護(hù)裝置就會(huì)做出反應(yīng)動(dòng)作，有效排查故障和作出應(yīng)對(duì)措施。

對(duì)于電力系統(tǒng)中的各種異?，F(xiàn)象或者事件，繼電器也能做出相應(yīng)的反應(yīng)和保護(hù)動(dòng)作，發(fā)送不同的信號(hào)，提醒運(yùn)維操作人員展開針對(duì)性的處理措施。但是繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中也可能會(huì)因?yàn)檎ㄖ挡徽_、接線不正確、元件損壞或老化、電源插件損壞、插件接觸不良、運(yùn)行環(huán)境條件較差、維護(hù)管理工作不到位等原因出現(xiàn)故障和異常，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置的保護(hù)功能失靈[1]。因此，在電力系統(tǒng)日常運(yùn)行維護(hù)工作中，必須充分認(rèn)識(shí)到繼電保護(hù)安全管理工作的重要性，從多方面入手制定和實(shí)施有針對(duì)性的安全管理策略和措施，切實(shí)保證繼電保護(hù)裝置功能的正常發(fā)揮，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保障。

3 加強(qiáng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)安全管理的策略和措施

3.1 規(guī)范保護(hù)裝置入網(wǎng)管理，確保繼電保護(hù)安全穩(wěn)定運(yùn)行

入網(wǎng)管理是指對(duì)繼電保護(hù)裝置的可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性進(jìn)行評(píng)估和測(cè)試，以確保其能夠在電力系統(tǒng)中正確動(dòng)作并切除故障，因此必須加強(qiáng)對(duì)保護(hù)裝置的入網(wǎng)管理。在日常電力系統(tǒng)運(yùn)行中，要做好繼電保護(hù)裝置軟件版本，全方位管理，對(duì)于改擴(kuò)建或者新建工程，在完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)后，制造商需要提供相應(yīng)軟件版本的確認(rèn)單，再通過設(shè)計(jì)單位以及業(yè)主的確認(rèn)后，再由設(shè)計(jì)單位將確認(rèn)單傳輸給運(yùn)維部門，之后再由業(yè)主項(xiàng)目部展開進(jìn)一步的審核，在確認(rèn)無任何問題后，通知制造廠商準(zhǔn)備供貨。

在二次設(shè)備調(diào)試前，需要由業(yè)主項(xiàng)目部向調(diào)試單位發(fā)放確認(rèn)單。調(diào)試單位在調(diào)試過程中，需要檢查實(shí)際版本和確認(rèn)單是否相同，在確認(rèn)無誤后簽字，如果存在差異，則必須及時(shí)反饋至業(yè)主項(xiàng)目部。項(xiàng)目部需要將差異情況告知調(diào)度運(yùn)維部門，并協(xié)調(diào)相關(guān)問題的處理[2]。如有必要，則需重新履行裝置軟件版本，并且相關(guān)單位都需要簽訂確認(rèn)手續(xù)。在驗(yàn)收環(huán)節(jié)，也需要依據(jù)確認(rèn)單來檢查軟件版本是否符合要求，然后再簽字確認(rèn)。

3.2 規(guī)范繼電保護(hù)動(dòng)作處理流程

第一，按設(shè)備調(diào)管范圍向相應(yīng)調(diào)度機(jī)構(gòu)匯報(bào)。在繼電保護(hù)裝置作出異常告警或者出現(xiàn)跳閘動(dòng)作后，值班人員需要迅速作出反應(yīng)，及時(shí)將保護(hù)動(dòng)作信號(hào)和相關(guān)信息告知調(diào)度員以及相關(guān)單位的繼電保護(hù)人員，要求其及時(shí)處理，同時(shí)還需要對(duì)相關(guān)動(dòng)作進(jìn)行準(zhǔn)確記錄[3]。任何故障和異常都必須遵循實(shí)事求是的原則進(jìn)行記錄和處理，禁止隱瞞。

第二，通知繼保人員處理。嚴(yán)格遵循既定的運(yùn)行規(guī)程，做好對(duì)繼電保護(hù)裝置及二次回路的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，如果存在異常，需要及時(shí)依據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理并將異常信息匯報(bào)給調(diào)度值班員，安排維護(hù)人員進(jìn)行處理。作為值班人員，在出現(xiàn)繼電保護(hù)異常跳閘等問題時(shí)，必須做到反應(yīng)迅速、處理及時(shí)，盡可能降低繼電保護(hù)裝置異常所造成的影響。

第三，記錄異常或動(dòng)作信息。作為值班人員，也需要在發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置異?；蛘唛_關(guān)跳閘等情況后，迅速進(jìn)行反應(yīng)和處理。

第四，通知繼保。將有關(guān)信息及時(shí)通知調(diào)度機(jī)構(gòu)繼保管理部門。

第五，根據(jù)情況采取相應(yīng)的保護(hù)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)控制措施、按要求及時(shí)向上級(jí)部門報(bào)送信息，資料歸檔。一是將有關(guān)信息及時(shí)通知調(diào)度機(jī)構(gòu)繼保管理部門。繼電保護(hù)動(dòng)作信息應(yīng)嚴(yán)格按照上報(bào)的內(nèi)容及要求報(bào)送，包括動(dòng)作信息報(bào)送的清單及要求、動(dòng)作情況報(bào)表以及報(bào)送模板；二是如果保護(hù)不正確的動(dòng)作相對(duì)復(fù)雜或者與多個(gè)單位相關(guān)，調(diào)度部門需要及時(shí)展開進(jìn)一步的調(diào)查檢驗(yàn)，并生成相應(yīng)的檢驗(yàn)報(bào)告，及時(shí)報(bào)給上級(jí)單位；三是調(diào)管范圍內(nèi)220kV 及以上元件保護(hù)動(dòng)作（包括電氣量和非電氣量保護(hù)動(dòng)作）均要第一時(shí)間通知總調(diào)保護(hù)處，24h 內(nèi)提供動(dòng)作報(bào)表；四是各單位要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人員的培訓(xùn)，保證及時(shí)、準(zhǔn)確、完整地報(bào)送保護(hù)動(dòng)作信息，并建立保護(hù)動(dòng)作信息的電子檔案；五是調(diào)度機(jī)構(gòu)要加強(qiáng)對(duì)所調(diào)管廠站保護(hù)動(dòng)作信息電子化報(bào)送工作的管理，對(duì)未及時(shí)報(bào)送或報(bào)送內(nèi)容不全、格式不符合要求的單位加強(qiáng)督促評(píng)價(jià)。

第六，到現(xiàn)場(chǎng)處理。一是電保護(hù)裝置在運(yùn)行中出現(xiàn)異常、告警或動(dòng)作、開關(guān)跳閘后，作為戰(zhàn)場(chǎng)內(nèi)的值班保護(hù)人員，必須迅速對(duì)異常情況進(jìn)行處理。二是繼電保護(hù)人員在接到保護(hù)裝置異常、告警或保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)按規(guī)定的時(shí)間趕至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。并且及時(shí)向相應(yīng)調(diào)度機(jī)構(gòu)的繼電保護(hù)專業(yè)管理部門匯報(bào)。三是對(duì)于線路兩側(cè)不同的運(yùn)行維護(hù)單位，當(dāng)對(duì)側(cè)廠站事故處理需本側(cè)配合，另一側(cè)應(yīng)積極予以配合。

第七，按要求及時(shí)匯報(bào)相關(guān)情況，并按要求報(bào)送保護(hù)動(dòng)作相關(guān)資料。一是繼電保護(hù)人員在接到保護(hù)裝置異常、告警或保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)按規(guī)定的時(shí)間趕至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。查明情況后，立即向相應(yīng)調(diào)度機(jī)構(gòu)的繼電保護(hù)專業(yè)管理部門匯報(bào)。二是220kV 及以上發(fā)電廠、變電站保護(hù)裝置動(dòng)作后，應(yīng)按照附錄A 的要求及時(shí)向相應(yīng)調(diào)度機(jī)構(gòu)報(bào)送保護(hù)打印報(bào)告、故障錄波、一次及二次設(shè)備檢查情況和保護(hù)動(dòng)作分析報(bào)告。三是如果保護(hù)不正確動(dòng)作相對(duì)簡(jiǎn)單，并且只與本單位有關(guān)，運(yùn)維人員需要及時(shí)展開調(diào)查，并在48h 內(nèi)形成相應(yīng)的檢驗(yàn)報(bào)告，及時(shí)提交給上一級(jí)繼電保護(hù)管理部門[4]。四是如果繼電保護(hù)異常原因不明，需要由運(yùn)維部門負(fù)責(zé)人確定，之后再報(bào)給上一級(jí)管理部門。同時(shí)，對(duì)于繼電保護(hù)異常的檢查分析必須持續(xù)進(jìn)行，直至確定為原因不明。五是對(duì)于110kV 保護(hù)動(dòng)作信息報(bào)送，各單位應(yīng)將繼電保護(hù)動(dòng)作（異常）報(bào)告轉(zhuǎn)成電子文件，有必要時(shí)及時(shí)對(duì)一、二次設(shè)備故障現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拍照，并將電子文件、照片等資料發(fā)給相應(yīng)調(diào)度機(jī)構(gòu)。

第八，按要求及時(shí)匯報(bào)相關(guān)情況，并按要求報(bào)送保護(hù)動(dòng)作相關(guān)資料。繼保人員將處理情況告知運(yùn)維人員，并在繼保工作記錄簿中做記錄。

3.3 防止繼電保護(hù)事故

一是為了避免回路改變，而造成繼電保護(hù)互動(dòng)或者拒動(dòng)，非電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)設(shè)備如果要接入保護(hù)和跳合閘回路，必須經(jīng)過保護(hù)主管部門的審核確認(rèn)，在審核批準(zhǔn)后才可接入回路。同時(shí)對(duì)于新投運(yùn)的設(shè)備，二次回路中的 交、直流和強(qiáng)弱電回路必須分別使用不同電纜。

二是安裝智能錄播器，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)智能站的運(yùn)維管理。智能錄波器具有極其強(qiáng)大的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)二次設(shè)備、二次回路等的全方位在線監(jiān)視監(jiān)測(cè)，及時(shí)排查和處理二次設(shè)備和回路中存在的故障異常，提高線路運(yùn)行穩(wěn)定性。因此在現(xiàn)階段各智能站需要及時(shí)進(jìn)行智能錄波器的安裝部署，有效防范保護(hù)不正確動(dòng)作所造成的電力事故，進(jìn)一步提升智能站的運(yùn)維管理能力和效果。

三是對(duì)于新投運(yùn)設(shè)備的電壓切換裝置，電壓切換回路及其切換繼電器同時(shí)動(dòng)作信號(hào)采用保持（雙位置）繼電器接點(diǎn)，切換繼電器回路斷線或直流消失信號(hào)，需要通過隔離刀閘常開接點(diǎn)啟動(dòng)的不保持（單位置）繼電器接點(diǎn)。

四是如果切換回路所用的為雙位置繼電器接點(diǎn)，但是如果電壓切換裝置采用切換繼電器，存在雙位置備用節(jié)接點(diǎn)的，必須圍繞定檢結(jié)果來展開進(jìn)一步的回路改造；如果沒有雙位置繼電器備用接點(diǎn)，則需要對(duì)切換裝置進(jìn)行合理更換。

五是對(duì)于新投運(yùn)的電壓互感器，為了完成對(duì)其的有效監(jiān)視，需要在二次電壓回路中安裝風(fēng)向總空氣開關(guān)；對(duì)于已投運(yùn)的母線PT 二次三相聯(lián)動(dòng)空開，則可以圍繞檢修結(jié)果或者技改展開調(diào)整優(yōu)化；如果變電站已經(jīng)具有自投裝置動(dòng)作邏輯，同時(shí)投入檢測(cè)線路開關(guān)跳閘具有防誤功能，則不能夠更換為三相聯(lián)動(dòng)空開。

六是加強(qiáng)二次設(shè)備管控，盡可能避免互動(dòng)聚眾等情況的發(fā)生。具體可以圍繞《南方電網(wǎng)智能變電站二次管理指導(dǎo)意見（南方電網(wǎng)系統(tǒng)〔2016〕32號(hào)）》

中的要求和規(guī)定來展開設(shè)備的運(yùn)維管理。在具體工作中需要圍繞變電站保護(hù)設(shè)備，展開進(jìn)一步的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)級(jí)，具體分為一級(jí)隱患、二級(jí)隱患和三級(jí)隱患，各級(jí)不同的隱患都必須在既定時(shí)間段內(nèi)完成整改或者降級(jí)，有效提升智能變電站運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性的提升。

七是做好開關(guān)設(shè)備的驅(qū)潮防潮處理。開關(guān)設(shè)備在使用過程中，可能會(huì)因?yàn)樘鞖庾兓艹?，如果出現(xiàn)凝露情況就可能對(duì)開關(guān)設(shè)備造成損壞。所以在日常工作中需要結(jié)合開關(guān)設(shè)備的具體情況，對(duì)端子箱、匯控柜等進(jìn)行防雨防潮處理，比如家裝雨棚、升高底座、對(duì)箱柜的縫隙進(jìn)行封堵等，盡可能避免雨水或者潮氣進(jìn)入端子箱、匯控柜內(nèi)，降低受潮凝露風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 全面落實(shí)雙勘察制度，有效防范“誤碰”風(fēng)險(xiǎn)

雙勘察制度能夠進(jìn)一步提升繼電保護(hù)裝置的安全性，避免發(fā)生誤碰問題。在作業(yè)開始前，相關(guān)檢修人員需要按照要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，并對(duì)勘察過程和結(jié)果進(jìn)行記錄。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)端子接線、二次回路等方面的信息進(jìn)行詳細(xì)全面的勘察，并記錄啟動(dòng)失靈回路、應(yīng)退出的壓板、聯(lián)跳回路等，同時(shí)還需要記錄相應(yīng)安全措施。對(duì)設(shè)備一次接線和整治使用后的運(yùn)行方式、投運(yùn)方案等進(jìn)行調(diào)查分析[5]。結(jié)合安裝圖、敷設(shè)圖、出廠試驗(yàn)報(bào)告、裝置說明書等進(jìn)一步檢查保護(hù)裝置的接線圖，切實(shí)保證保護(hù)裝置安裝的準(zhǔn)確無誤，有效避免，因?yàn)榘惭b不當(dāng)接線錯(cuò)誤等所引起的工作位置錯(cuò)誤或者觸電、誤碰等問題，盡可能降低繼電保護(hù)裝置投運(yùn)中的安全風(fēng)險(xiǎn)，確保繼電保護(hù)裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.5 細(xì)化繼電保護(hù)檢驗(yàn)策略，提高繼電保護(hù)運(yùn)行可靠性

繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵屏障之一，繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行可靠性直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。因此在電力系統(tǒng)日常運(yùn)維工作中，必須加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的檢查維護(hù)，做好對(duì)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，及時(shí)排查和處理繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行中的故障異常，確保繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，不斷提高其運(yùn)行可靠性。作為相關(guān)管理單位和部門，需要結(jié)合繼電保護(hù)裝置的具體運(yùn)行特點(diǎn)和環(huán)境，制定相對(duì)應(yīng)的保護(hù)校驗(yàn)計(jì)劃和措施，明確繼電保護(hù)全壽命周期檢驗(yàn)的檢驗(yàn)周期、檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)要求以及其他事項(xiàng)，并形成相應(yīng)的書面文件，確保所有運(yùn)維管理人員都對(duì)文件內(nèi)容進(jìn)行熟練掌握，明確繼電保護(hù)檢驗(yàn)的要點(diǎn)和關(guān)鍵，不斷提升繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)工作的成效。在具體工作中還需要做好對(duì)檢驗(yàn)檢查工作落實(shí)情況的監(jiān)督管理，確保在檢驗(yàn)檢查工作中不存在漏檢、不規(guī)范檢查等問題，保證繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的實(shí)現(xiàn)，及時(shí)排查和消除繼電保護(hù)裝置中存在的隱患異常，盡可能降低繼電保護(hù)事故發(fā)生率，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保障。

4 結(jié)語

繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的部分，與電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性、安全性等都密切相關(guān)。但是繼電保護(hù)裝置在具體運(yùn)行中也可能出現(xiàn)故障異常，這就要求相關(guān)電力單位加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的管理控制和運(yùn)行維護(hù)，不斷提高繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行可靠性，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。