淺析電力自動(dòng)化繼電保護(hù)安全管理策略

陳丕富

摘 要：社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，電力系統(tǒng)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，使得電力電網(wǎng)的用電保護(hù)工作越來越重視，電網(wǎng)的安全性與可靠性成為電力系統(tǒng)技術(shù)人員關(guān)注的焦點(diǎn)，減少電力故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的影響，降低電力系統(tǒng)故障引起的損失，是作為電氣技術(shù)工作人員目前重點(diǎn)研究的事項(xiàng)。而繼電保護(hù)裝置是保證電網(wǎng)安全性與可靠性非常重要的裝置。文章從自動(dòng)化繼電保護(hù)的現(xiàn)狀、電力自動(dòng)化繼電保護(hù)存在的問題、基本要求、安全策略等四方面分析保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，希望與同行業(yè)學(xué)者加強(qiáng)交流。

關(guān)鍵詞：電力自動(dòng)化；繼電保護(hù)；安全管理；策略分析

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）01-0137-02

Abstract： With the development of society and the development and wide application of power system， more and more attention has been paid to the protection of electric power system， and the security and reliability of power network have become the focus of attention of power system technicians. Reducing the influence of electric power failure on the whole power system and reducing the loss caused by the power system fault are the key research items of the electric technical staff at present. The relay protection device is very important to ensure the safety and reliability of the power network. This paper analyzes the requirements of ensuring the safe and stable operation of power system from four aspects， such as the status quo of automatic relay protection， the existing problems， basic requirements and safety strategies of power automatic relay protection， in the hope of strengthening the exchange with the same industry scholars.

Keywords： power automation； relay protection； safety management； strategy analysis

引言

21世紀(jì)社會(huì)飛速發(fā)展，外界環(huán)境的變化都不能用一年或一個(gè)月的變化來比較，可以說是一天一個(gè)樣。社會(huì)的飛速發(fā)展與進(jìn)步，工業(yè)、農(nóng)業(yè)的發(fā)展都離不開電力系統(tǒng)的支持。電燈的發(fā)明是人類文明進(jìn)步的一個(gè)標(biāo)志性的研發(fā)項(xiàng)目，電力的發(fā)展帶動(dòng)著整個(gè)工業(yè)、科技的發(fā)展進(jìn)步。雖然電力系統(tǒng)隨著工業(yè)化、社會(huì)文明發(fā)展的進(jìn)步而進(jìn)步，也給人們及工業(yè)化操作帶來了很多進(jìn)步，但是電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)仍然存在一些缺陷，甚至發(fā)生故障，因此，電力系統(tǒng)的發(fā)展與使用就離不開繼電保護(hù)裝置。繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)際是電力系統(tǒng)的一個(gè)自我保護(hù)系統(tǒng)，既能看病，又能治病，還能將病痛的感受降至最低。所謂看病，就是說可以對(duì)電力系統(tǒng)的故障實(shí)施診斷；所謂治病就是說診斷故障后可以自動(dòng)處理問題，形成自我保護(hù)；至于說將病痛的感受降至最低，意思是說這個(gè)繼電保護(hù)自動(dòng)啟動(dòng)裝置工作時(shí)，可以有效減少發(fā)現(xiàn)問題及處理問題的時(shí)間，并有效縮小故障發(fā)生的范圍。所以說，對(duì)于電氣自動(dòng)化技術(shù)人員，加強(qiáng)對(duì)電力自動(dòng)化與繼電保護(hù)的有效結(jié)合是目前業(yè)內(nèi)重點(diǎn)研究的課題之一。

1 電力自動(dòng)化繼電保護(hù)的現(xiàn)狀

社會(huì)在進(jìn)步，科技在發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)也在飛速的發(fā)展。技術(shù)的進(jìn)步帶給我們高品質(zhì)的產(chǎn)品，如今的繼電保護(hù)系統(tǒng)和過去的相比，確實(shí)增加了很多優(yōu)點(diǎn)，如自動(dòng)化程度提高，更適應(yīng)了網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的發(fā)展；安裝調(diào)試方便，加快了調(diào)試過程，提高了工作效率；系統(tǒng)的功能更多、更強(qiáng)大、完成了許多以前無法完成的工作；安全性能更高，降低了安全事故發(fā)生幾率，減少事故隱患。這些優(yōu)點(diǎn)和系統(tǒng)的進(jìn)步，給電力自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了可靠的技術(shù)支持。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的改進(jìn)，促使安全性能有一定的提高，也給電力自動(dòng)化控制工作提供了很多便利因素。但是，我們也要認(rèn)識(shí)到，我國(guó)電力自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和安全管理還是存在一些漏洞，而這些漏洞將阻礙電力自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展。因此，作為電氣自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)人員，我們需要對(duì)電力自動(dòng)化繼電保護(hù)的安全管理策略做進(jìn)一步的研究與探討，要善于發(fā)現(xiàn)漏洞、分析漏洞并解決漏洞，加強(qiáng)對(duì)安全管理漏洞的原因分析與整改措施的制定，并嚴(yán)格執(zhí)行、檢查，促進(jìn)持續(xù)改進(jìn)，以完善對(duì)繼電保護(hù)的監(jiān)控和管理。

2 電力自動(dòng)化繼電保護(hù)存在的問題

2.1 電流傳感器飽和問題

社會(huì)在進(jìn)步，科技在發(fā)展，我國(guó)的用電范圍也越來越廣，電力系統(tǒng)覆蓋面越來越大。電力系統(tǒng)范圍的加大，即提高了居民的生活水平，提高了企業(yè)的電力自動(dòng)化程度，同時(shí)，也加大了電力系統(tǒng)故障的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是電流短路的幾率增加。隨著電流短路的次數(shù)增加，電流傳感器的誤差會(huì)越來越大，較大的電流短路易造成電流傳感器靈敏性降低，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，可能產(chǎn)生拒動(dòng)的現(xiàn)象，拒動(dòng)事故的發(fā)生，將使得電力自繼電保護(hù)裝置不能接受到指令，從而不能做出應(yīng)對(duì)動(dòng)作，無法自動(dòng)停止故障設(shè)備，這樣將加大故障區(qū)域，嚴(yán)重時(shí)可能造成整個(gè)電力系統(tǒng)故障停止工作。endprint

2.2 二次回路老化問題

二次回路由交流和直流兩部分組成，我國(guó)使用的繼電保護(hù)裝置以老式的繼電器為主，這種繼電器裝置在交流回路處常發(fā)生壓力不足事件，而且本身設(shè)備部件易銹蝕老化，這樣使得此處的接觸電阻被動(dòng)加大，當(dāng)故障時(shí)不能快速反應(yīng)，發(fā)生拒動(dòng)事故，從而影響整個(gè)電力自動(dòng)化系統(tǒng)。

2.3 環(huán)狀供電網(wǎng)無保護(hù)

在我國(guó)，大多數(shù)據(jù)環(huán)狀供電網(wǎng)絡(luò)采用的是負(fù)荷開關(guān)，這種開關(guān)的使用使得電力自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置沒有辦法識(shí)別故障，開關(guān)的使用干擾了繼電保護(hù)裝置的選擇性功能，因此，在整個(gè)環(huán)狀電路系統(tǒng)中沒有斷路器，因此也就沒有繼電保護(hù)裝置，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)自然無保護(hù)功能。因此，當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故意時(shí)，供電系統(tǒng)不會(huì)自動(dòng) 并供電，必須靠人工修復(fù)供電，這樣增加了工作量，也降低了工作效率，增加了安全隱患。

3 電力自動(dòng)化繼電保護(hù)的基本要求

3.1 具備自動(dòng)識(shí)別故障、自動(dòng)選擇停電的功能

當(dāng)電力系統(tǒng)突然發(fā)生故障的時(shí)候，電力自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置可以自動(dòng)識(shí)別故障的設(shè)備，自動(dòng)將其斷電停止工作，防止故障設(shè)備影響其他設(shè)備工作，這樣可以減少因故障導(dǎo)致的停電范圍，減少電力故障對(duì)正常工作、生活的影響，沒有發(fā)生故障的設(shè)備可以繼續(xù)工作。

3.2 具備故障后快速識(shí)別并發(fā)動(dòng)指令的功能

當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能夠快速的發(fā)出指令，有效的停止故障設(shè)備，保證整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，這樣快速的反應(yīng)可以最大限度的減少故障設(shè)備的損壞程度，也可以將故障損失最小化，最大限度的提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與實(shí)用性。

3.3 具備高靈敏性的功能

電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能夠快速的對(duì)故障問題進(jìn)行識(shí)別與判斷，可以準(zhǔn)確判斷故障的位置、分析故障的原因、確定故障的類型，以便于快速做出反應(yīng)，體現(xiàn)出高度的靈敏性功能。

3.4 具備傳遞信息可靠，發(fā)出指令準(zhǔn)確的功能

當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可以快速的且準(zhǔn)確的做出反應(yīng)，而不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)的現(xiàn)象，確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。其實(shí)電力系統(tǒng)的可靠性是比較難控制的，這種可靠性其實(shí)是一個(gè)相對(duì)的概念，如果可靠性系統(tǒng)太高，可能發(fā)生誤判，發(fā)出錯(cuò)誤指令，造成系統(tǒng)設(shè)備突然停止，可以降低一些設(shè)備部件的使用壽命；如果可靠性系統(tǒng)太低，可能發(fā)生拒動(dòng)的事件，即發(fā)生設(shè)備故障了，整個(gè)電力系統(tǒng)還反應(yīng)不過來，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，這樣會(huì)帶來很高的安全隱患。

4 電力自動(dòng)化繼電保護(hù)安全管理策略

（1）確保電力自動(dòng)化系統(tǒng)安全，從保證繼電保護(hù)裝置安全做起。而繼電保護(hù)的安全保證，最重要的就是通過科學(xué)的技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備安裝、使用與調(diào)試進(jìn)行管控與保證。

（2）保證安全的措施，不僅要在設(shè)備上保證，也要在管理上保證。在管理上主要體現(xiàn)在簽工作票的行為上。根據(jù)《電業(yè)安全工作規(guī)程》規(guī)定，對(duì)于繼電保護(hù)、儀表等二次回路上工作的開展，需要填寫第一種或第二種工作票，工作票的簽發(fā)人要了解工作過程中可能的安全隱患，要對(duì)所列的安全措施進(jìn)行確認(rèn)，并確認(rèn)是否具備工作的條件，他要對(duì)開展的工作是否安全、采取的安全措施是否正確、齊全負(fù)責(zé)。工作許可人要負(fù)責(zé)按工作票填寫的措施去現(xiàn)場(chǎng)審核是否按措施要求進(jìn)行前期準(zhǔn)確，施工是否滿足施工條件，確保符合后，在作業(yè)票上簽字確認(rèn)；工作負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)檢查工作票所列安全措施是否完備無漏項(xiàng)，運(yùn)行人員所做的安全措施是否符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的工作條件。這樣逐層檢查確認(rèn)工作，一方面可以降低發(fā)生安全事故的風(fēng)險(xiǎn)，另一方面也符合國(guó)家《電業(yè)安全工作規(guī)程》規(guī)定，基礎(chǔ)管理牢靠，層層把關(guān)，確保工作安全。

（3）確保供電網(wǎng)的可靠性。這里的可靠性主要就是指電網(wǎng)的充足性和安全性兩方面。充足性是指電力系統(tǒng)內(nèi)有足夠的發(fā)電、輸送電、配電設(shè)施，能夠滿足用戶用電需求，這種需求不僅滿足非故障時(shí)的使用需求，也能滿足故障時(shí)的使用需求，一般按靜態(tài)事故分析，可以快速、準(zhǔn)確的確定事故設(shè)備、位置并做出應(yīng)急反應(yīng)，不會(huì)發(fā)生拒動(dòng)或誤動(dòng)事故。目前，對(duì)于大網(wǎng)的供電充足性評(píng)價(jià)已發(fā)展到定量階段，可以較準(zhǔn)確的計(jì)算大電網(wǎng)及其供電點(diǎn)的充足性指標(biāo)，準(zhǔn)保供電網(wǎng)的充足性與可靠性。在安全性方面，主要指電網(wǎng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)的承受能力，即對(duì)擾動(dòng)情況發(fā)生的應(yīng)急反應(yīng)能力。這種擾動(dòng)可以是局部的，也可以是大面積的，嚴(yán)重時(shí)可能造成主要電源和輸電設(shè)施均故障，但是無論是哪種情況的擾動(dòng)，我們的電力系統(tǒng)都要能夠承受這種動(dòng)態(tài)狀況。大電網(wǎng)的安全性有一套系統(tǒng)的評(píng)估準(zhǔn)則，我們要按這套準(zhǔn)則給予電網(wǎng)安全性的評(píng)估，如果系統(tǒng)能夠承受某種特定事件發(fā)生時(shí)的故障，則被視為是安全可靠的系統(tǒng)。從電力系統(tǒng)整體運(yùn)行看，充足性不足可能引起供電系統(tǒng)局部電力電壓不足，安全性不足則可能造成局部停電的不可控，使得停電面積擴(kuò)大，甚至影響整個(gè)電力系統(tǒng)的供電。

5 結(jié)束語(yǔ)

電力自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置對(duì)保證電力系統(tǒng)的安全性和可靠性有重要作用，繼電保護(hù)裝置的安全性與可靠性研究是個(gè)長(zhǎng)期的可持續(xù)的工作，也是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，作為電力系統(tǒng)的技術(shù)人員要十分重視，細(xì)化電力系統(tǒng)安全各個(gè)環(huán)節(jié)的管理，定期對(duì)整個(gè)系統(tǒng)做評(píng)價(jià)，并通報(bào)與改進(jìn)，這對(duì)于提高電力系統(tǒng)的安全性有著重要意義，也有助于提高我國(guó)整體電力系統(tǒng)的安全水平，提高電力安全的經(jīng)濟(jì)效益。

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