淺談電力系統(tǒng)繼電保護狀態(tài)檢修

周德陽

（湘西電業(yè)局變電修試所，湖南 湘西 416000）

1 繼電保護的概念

繼電保護是為了對電力系統(tǒng)或電力系統(tǒng)的組成元件，例如發(fā)電機，變壓器和電路等電設(shè)備，進行保護，防止它受到電力系統(tǒng)在遇到故障的時候引起的異常運行情況所引起的損害。繼電保護的基本任務(wù)是：當電力系統(tǒng)發(fā)展故障影響運行時，能夠在最短的時間內(nèi)發(fā)出信號通知工作人員進行故障排除或自動的對故障進行切除或降低危害，以降低設(shè)備的損害程度，而給周圍地區(qū)帶來用電的不便及影響。

2 繼電保護狀態(tài)檢修若干問題

傳統(tǒng)的繼電保護，是依據(jù)《繼電保護及電網(wǎng)安全自動裝置檢驗條例》的要求，對繼電保護、安全自動裝置及二次回路接線進行定期檢驗，以確保裝置元件完好、功能正常，確?；芈方泳€及定值正確的，若保護裝置在兩次校驗之間出現(xiàn)故障，只有等保護裝置功能失效或等下一次校驗才能發(fā)現(xiàn)。如果兩次檢驗期間電力系統(tǒng)發(fā)生故障，保護將不能正確動作。保護裝置異常是電力系統(tǒng)非常嚴重的問題，因此，電氣二次設(shè)備同樣需要狀態(tài)監(jiān)測，實行狀態(tài)檢修模式，和一次設(shè)備保持同步，以適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展需要。繼電保護狀態(tài)檢修若干問題主要包括以下方面：

（1）電氣二次回路監(jiān)測問題。電氣二次設(shè)備從結(jié)構(gòu)上可分為電氣二次回路和保護（或自動）裝置兩部分。目前，保護裝置的微機化，使之已經(jīng)較容易實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測。而電氣二次回路是由若干繼電器和連接各個設(shè)備的電纜所組成，點多、分散，要通過在線監(jiān)測繼電器觸點的狀況、回路接線的正確性等則很難，也不經(jīng)濟。所以，對于電氣二次回路，應(yīng)重點從設(shè)備管理的方面著手，如設(shè)備的驗收管理、離線檢修資料管理，結(jié)合在線監(jiān)測，來診斷其狀態(tài)。

（2）電力系統(tǒng)二次設(shè)備的電磁抗干擾監(jiān)測問題。由于大量微電子器件、高集成電路在電氣二次設(shè)備中的廣泛應(yīng)用，故電氣二次設(shè)備對電磁干擾越來越敏感，極易受到電磁干擾。電磁波對二次設(shè)備的干擾會造成采樣信號失真、自動裝置異常、保護誤動或拒動，甚至元件損壞。雖然國際電工委員會（1EC）及國內(nèi)有關(guān)部門對繼電保護制定了相關(guān)的電磁兼容（EMC）標準，但目前，對現(xiàn)場電磁環(huán)境的監(jiān)測和管理沒有納入檢修范圍，也沒有合適的監(jiān)測手段。對二次設(shè)備進行電磁兼容性考核試驗是二次設(shè)備狀態(tài)檢修的一項很重要的工作。對不同發(fā)電廠、變電站的干擾源、耦合途徑、敏感器件要進行監(jiān)測和管理，如對二次設(shè)備屏蔽接地狀況檢查，對微機保護裝置附近使用移動通信設(shè)備（如手機）的管理等。

（3）二次設(shè)備狀態(tài)檢修與一次設(shè)備狀態(tài)檢修的關(guān)系。一次設(shè)備的檢修與二次設(shè)備檢修不是相互完全獨立的。許多情況下，二次設(shè)備檢修要在一次設(shè)備停電檢修時才能進行。在作出二次設(shè)備狀態(tài)檢修決策時要考慮一次設(shè)備的情況，做好狀態(tài)檢修技術(shù)經(jīng)濟分析，既要減少停電檢修時間，減少停發(fā)（供）電造成的經(jīng)濟損失，減少檢修次數(shù)，降低檢修成本，又要保證二次設(shè)備可靠正確的工作狀況。

3 繼電保護狀態(tài)檢修的改進措施

（1）嚴格繼電保護裝置及其二次回路的巡檢。巡視檢查設(shè)備是及時發(fā)現(xiàn)隱患，避免事故的重要途徑，也是發(fā)電廠值班人員的一項重要工作。除了交接班的檢查外，班中應(yīng)安排一次較全面的詳細檢查。對繼電保護巡視檢查的內(nèi)容有：保護壓板、自動裝置均按調(diào)度要求投入；開關(guān)、壓板位置正確；各回路接線正常，無松脫、發(fā)熱現(xiàn)象及焦臭味存在；熔斷器接觸良好；繼電器觸點完好，帶電的觸點無大的抖動及燒損，線圈及附加電阻無過熱；TA、TV回路分別無開路、短路；指示燈、運行監(jiān)視燈指示正常；表計參數(shù)符合要求；光字牌、警鈴、事故聲響情況完好等等。微機保護動作后應(yīng)檢查報告的時間及參數(shù)，當發(fā)現(xiàn)報告異常時，及時通知繼保人員處理。

（2）提高繼電保護運行操作的準確性。①運行人員在學(xué)習了保護原理及二次回路圖紙后，應(yīng)核對并熟悉現(xiàn)場二次回路端子、繼電器、信號掉牌及壓板。在操作時，運行人員應(yīng)嚴格“兩票”的執(zhí)行，并履行保護安全措施票，按照繼電保護運行規(guī)程操作，每次投入、退出，要嚴格按設(shè)備調(diào)度范圍的劃分，征得調(diào)度同意。為保證保護投退準確，在運行規(guī)程中應(yīng)編入各套保護的名稱、壓板、時限、保護所跳開關(guān)及壓板使用說明，使得規(guī)定明確，執(zhí)行嚴格，減少運行值班人員查閱保護圖的時間，避免運行操作出差錯。②除了部分在規(guī)程中明確規(guī)定外，運行人員主要應(yīng)通過培訓(xùn)學(xué)習來掌握特殊情況下的保護操作：要求不能以停直流電源代替停保護：有關(guān)TV的檢修，應(yīng)通知繼保人員對有壓監(jiān)視3YJ接點短接：用旁路開關(guān)代線路時，各保護定值調(diào)到與所代線路定值相同；相位比較式母差保護在母聯(lián)開關(guān)代線路時，必須進行TA端子切換。運行人員特別要注意啟動聯(lián)跳其他開關(guān)的保護，及時將出口壓板退出。

（3）搞好保護動作分析技術(shù)應(yīng)用。保護動作跳閘后，嚴禁運行人員隨即將掉牌信號復(fù)歸，而應(yīng)檢查動作情況并判明原因，做好記錄，在恢復(fù)送電前，才可將所有掉牌信號全部復(fù)歸，并盡快恢復(fù)電氣設(shè)備運行。事后運行人員應(yīng)做好保護動作分析記錄及運行分析記錄，內(nèi)容包括崗位分析、專業(yè)分析及評價、結(jié)論等，凡不正確動作的保護裝置，及時組織現(xiàn)場檢查和分析處理，找出原因，提出防范措施，避免重復(fù)性事故的發(fā)生。

（4）加強技術(shù)改造工作。在技術(shù)改造中，針對直流系統(tǒng)電壓脈動系數(shù)大，多次發(fā)生晶體管及微機保護等裝置的工作發(fā)生不正常的現(xiàn)象，可將原硅整流裝置改造為整流輸出交流分量小、可靠性高的集成電路硅整流充電裝置。針對雨季及潮濕天氣經(jīng)常發(fā)生直流失電現(xiàn)象，可首先將其戶外端子箱中的易老化端子排更換為陶瓷端子，提高二次絕緣水平，然后核對整改二次回路，使控制、保護、信號、合閘及熱工回路逐步分開。另外，還可考慮在開關(guān)室加裝熔斷器分路開關(guān)箱，便于直流失電的查找與處理，也避免直流失電時引起的保護誤動作。

總之，對繼電保護裝置進行維護和故障處理都是為了保證電力系統(tǒng)的正常運行，不斷提高繼電保護的技術(shù)成為了繼電保護工作人員的首要任務(wù)。

4 電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展趨勢

微機保護經(jīng)過20余年的應(yīng)用、研究和發(fā)展，已經(jīng)在電力系統(tǒng)中取得了一定的成果，并積累了豐富的經(jīng)驗，創(chuàng)造了經(jīng)濟效益，大大提高了電力系統(tǒng)的運行管理水平。近年來，隨著計算機技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，新的控制原理和方法被不斷應(yīng)用于計算機繼電保護中，以取得更好的成效，使微機保護的研究向著更高的層次發(fā)展，未來繼電保護技術(shù)的發(fā)展趨勢是向計算機化,網(wǎng)絡(luò)信息化,智能化,保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。

（1）計算機化。隨著電力工業(yè)化的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高。除了保護的基本功能外；還應(yīng)該具備有長期存放大容量故障信息和數(shù)據(jù)的空間；強大的通信和快速處理數(shù)據(jù)的功能；與其它保護裝置、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)共享全系統(tǒng)運行和故障信息的數(shù)據(jù)的能力；高級語言編程等，這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。因此,繼電保護裝置的微機化、計算機化成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。

（2）網(wǎng)絡(luò)信息化。計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)的通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活發(fā)生了根本性的變化。它深刻地影響著各個工業(yè)領(lǐng)域,也為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強有力的通信手段。因此，繼電保護的作用不僅限于限制事故的影響范圍和切除故障元件,還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，這就要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù),各個保護單元和重合閘裝置在分析這些數(shù)據(jù)和信息的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作。這樣，繼電保護裝置得到的系統(tǒng)的故障信息越多，對故障地點、故障距離的檢測和故障性質(zhì)的判斷就越準確，這樣大大提高了繼電保護的性能和可靠性。因此,實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)信息化,是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。

（3）智能化。自20世紀90年代以來,人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)的各個領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用,同時也開始在繼電保護領(lǐng)域內(nèi)研究人工智能技術(shù)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制理論等逐步應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護中,為繼電保護技術(shù)的發(fā)展注入了新活力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法,很多很難列出方程式或很難求解的復(fù)雜的非線性問題，如人工智能、信息處理、自動控制和非線性優(yōu)化等問題，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法可迎刃而解。

（4）保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。在實現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡(luò)信息化的條件下，保護裝置實際上就是一臺多功能、高性能的計算機，也是整個電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)的一個智能終端。它可以從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)正常運行和故障的任何信息和數(shù)據(jù),也可以將自身所獲得的被保護元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可以完成繼電保護的功能，而且在正常運行情況下還可以完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信等功能，即實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。我們相信，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新型的繼電保護裝置將會不斷出現(xiàn),保護裝置也會更加成熟,這將給電力系統(tǒng)的安全運行帶來更美好的前景。

[1]宋昊.電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)之我見[J].科海故事博覽，2009，（6）.

[2]陳巖，段俊祥.電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].硅谷，2010，（17）.