電氣自動化系統(tǒng)中繼電保護的安全技術(shù)分析

徐鳳輝 葛永輝 劉亞坤

摘要：隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展里，電氣自動化技術(shù)已成為電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分，尤其是繼電保護安全技術(shù)的出現(xiàn)，不僅大大提升了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，還實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的智能化和自動化發(fā)展。因此，有必要對該技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中的有效應(yīng)用進行深入分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動化;繼電保護;安全技術(shù)

引言：繼電保護的安全技術(shù)是電氣自動化系統(tǒng)平穩(wěn)運行的重要保障。如果不能保障電氣自動化系統(tǒng)安全運行，造成的經(jīng)濟損失將十分龐大，可能會給人們的生活造成極大阻礙，也會延緩電氣自動化系統(tǒng)整個領(lǐng)域的發(fā)展。

1.繼電保護裝置故障類型

繼電保護裝置是由多個不同部分組成的復(fù)合型裝置，如圖1，功能較多，但容易受到多方面因素影響，導(dǎo)致出現(xiàn)多種問題，降低設(shè)備使用效果。故障類型分為三種 ：①因網(wǎng)絡(luò)和裝置本身異常運行導(dǎo)致的故障，如系統(tǒng)溫度過高導(dǎo)致的裝置失靈;②因電流互感器飽和引發(fā)的故障 ;③繼電保護裝置系統(tǒng)配置缺乏合理性導(dǎo)致的運行安全隱患。

2.電氣自動化系統(tǒng)繼電保護存在的安全問題

2.1繼電保護的軟件原因

現(xiàn)今的繼電保護設(shè)備更多偏向智能化、集成化方向，這就對相關(guān)的軟件程序提出了更高要求。針對不同設(shè)備、不同需求，繼電保護器的軟件要求不同，導(dǎo)致運用相關(guān)軟件時常常發(fā)現(xiàn)軟件不符合應(yīng)用標準的情況，如軟件結(jié)構(gòu)規(guī)劃不合理、需求分析不準確、檢測環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)不符合標準、編碼差異較大等。這些看似無關(guān)的程序問題，往往會對電氣自動化系統(tǒng)繼電保護的運行造成極大阻礙。

2.2技術(shù)人員方面的原因

雖然現(xiàn)今自動化在我國的發(fā)展比較迅速，各行各業(yè)都在使用自動化、智能化的管理，但以目前的情況來看，它還無法達到完全人工智能的狀態(tài)，說明在電氣自動化系統(tǒng)電子繼電保護過程中，人工參與、參與方式、參與狀態(tài)都極為重要，直接影響著繼電保護的穩(wěn)定性。首先，繼電保護工作者未能按照繼電保護器的設(shè)計標準接線，將導(dǎo)致其存在接線錯誤的問題。其次，在繼電保護器參與電氣自動化系統(tǒng)繼電保護時，維修員工未能按照檢查維修標準定時檢查和維修繼電保護器，導(dǎo)致繼電保護器存在問題但不能及時得到維修。

2.3繼電保護硬件設(shè)備原因

電子信息技術(shù)發(fā)展十分迅速，智能硬件設(shè)備更新?lián)Q代迅速，而當(dāng)新型硬件設(shè)備被生產(chǎn)出來進行應(yīng)用時，總存在一個改良完善期。在電氣自動化繼電保護硬件設(shè)備中，繼電保護裝置、接口裝置、通道裝置以及相關(guān)輔助設(shè)備等都有可能存在問題，而這些問題的存在會影響整個電氣自動化系統(tǒng)繼電保護的安全運行。往往一點小的瑕疵都會導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓，從而威脅整個電網(wǎng)的安全。

3.具體應(yīng)用方案

3.1變壓器繼電保護

首先，短路保護。在這一環(huán)節(jié)中，應(yīng)著重對變壓器的阻抗問題和過電流進行繼電保護，其中前者保護方式要借助阻抗元件的保護功能來實現(xiàn)，即在變壓器運行一段時間后對其進行自動斷電，這樣就能避免變壓器出現(xiàn)阻抗問題;而后者保護方式則需要借助變壓器兩端時間元件和電源電流保護裝置的力量來對電流元件和相應(yīng)時間元件進行繼電保護，使其在短期運行后能夠自動斷電，這樣才能避免變壓器出現(xiàn)過電流反應(yīng);其次，瓦斯保護。主要注重對變壓器油箱的繼電保護，因為其一旦出現(xiàn)破損現(xiàn)象，就會產(chǎn)生故障電弧，這樣很容易會導(dǎo)致油箱中的油和絕緣材質(zhì)產(chǎn)生分解現(xiàn)象，進而形成大量有害氣體，因此，必須及時對變壓器油箱進行繼電保護，可通過電源的及時切斷及向維修人員發(fā)送預(yù)警信號來實現(xiàn)。

3.2發(fā)動機繼電保護

在對發(fā)動機進行繼電保護時，可以從以下兩方面入手：首先，要抓住重點保護要點，尤其是定子組匝的保護，因為該部位一旦出現(xiàn)短路問題，就會導(dǎo)致局部溫度出現(xiàn)突發(fā)性升高現(xiàn)象，嚴重時，還會破壞絕緣層，進而導(dǎo)致發(fā)動機無法進行正常運轉(zhuǎn)。因此，繼電保護主要通過在定子繞組中安裝相應(yīng)的匝間保護裝置來規(guī)避短路問題，進而最大化提升發(fā)動機的安全防護性能;其次，是在電動機單相接地時，若發(fā)現(xiàn)流經(jīng)電流高于規(guī)定值，就要及時的安裝保護接地裝置，并根據(jù)電流與相位的中心點對發(fā)動機進行繼電保護，這樣才能保障發(fā)動機的安全穩(wěn)定運行。

3.3母線繼電保護

在這一環(huán)節(jié)中，繼電保護方式主要包括差動保護和相位保護兩種方式。其中，前者保護方式是按照相對比較的原理來提升母線的性能，使其始終處于安全可靠的運行狀態(tài)中;而后者保護方式則需要提前設(shè)置與母線元件變化特點相一致的電流互感器，然后再將二次繞組與母線側(cè)端子進行連接，并將互感器安裝在差動部位。另外，還要合理設(shè)計大電流與小電流的實際接地環(huán)境，如大電流接地母線保護要盡量采用三相連接方式;而小電流接地母線保護則采用相間短路，即兩相連接方式，將繼電保護效果最大化發(fā)揮出來。

4.電氣自動化系統(tǒng)繼電保護的安全技術(shù)優(yōu)化措施

4.1優(yōu)化安全技術(shù)機制

為確保電氣自動化內(nèi)部繼電保護穩(wěn)定運行，應(yīng)結(jié)合實際情況進行具體分析，完善相關(guān)安全技術(shù)機制，處理好安全控制問題，減少電氣自動化設(shè)備在運行中出現(xiàn)故障的次數(shù)。首先，要注重電氣自動化系統(tǒng)繼電保護使用安全技術(shù)進行標準化建設(shè)，嚴格掌控繼電保護的各個環(huán)節(jié)，密切把關(guān)，避免出現(xiàn)不必要的故障。其次，在對智能化繼電保護器軟件進行升級和更新等相關(guān)工作時，要確定更新軟件所需的硬件環(huán)境標準，避免因為系統(tǒng)設(shè)置不匹配導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。

4.2提高技術(shù)人員的專業(yè)水平

要加強對在崗繼電保護工作人員的專業(yè)化培訓(xùn)，盡量采取理論聯(lián)系實踐的方式來進行，不僅要設(shè)置專門的實訓(xùn)室，而且還要邀請企業(yè)優(yōu)秀員工代表或行業(yè)專家作為培訓(xùn)教師，這樣才能有效提升工作人員的綜合素質(zhì)、實操技能以及安全意識等，使其能夠充分掌握繼電保護安全技術(shù)的操作要點和規(guī)范要求，這樣才能從根本上應(yīng)對各種突發(fā)事件，提高繼電保護作業(yè)現(xiàn)場的安全管控水平。

4.3強化繼電保護安全檢查工作

在對電氣自動化系統(tǒng)進行繼電保護時，為了確保安全防護效果，保障電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，前提條件就是要做好其繼電保護安全檢查工作。在實際運行時，供電企業(yè)要組織運行檢修人員對轄區(qū)內(nèi)的繼電保護裝置和安全自動裝置的運行狀態(tài)進行全面的勘察，盡可能遵循“三核對”原則來進行，不僅要對調(diào)度臺定值單進行細致審核，看其是否與現(xiàn)場執(zhí)行定值單相一致。而且還要將現(xiàn)場執(zhí)行定值單與裝置定值、壓板進行對比分析，若是出現(xiàn)差異，則要及時聯(lián)系市調(diào)、縣調(diào)部門進行現(xiàn)場安全檢查和維修。

結(jié)束語

綜上所述，對于電氣自動化系統(tǒng)而言，運用繼電保護安全技術(shù)不僅能夠提升電力系統(tǒng)的運行效率和運行安全，而且還能推動其智能化、自動化發(fā)展。因此，相關(guān)供電企業(yè)必須重視繼電保護安全技術(shù)的有效應(yīng)用。在具體實施過程中，不僅要提高繼電保護工作人員的綜合素質(zhì)水平，而且還要落實繼電保護安全檢查工作，發(fā)揮出最大化的繼電保護優(yōu)勢，為我國電力事業(yè)的健康發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

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