李林鋒

【摘要】經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)著國家電網(wǎng)的廣泛運(yùn)行與使用，如何保證電網(wǎng)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行成為當(dāng)下重點(diǎn)考慮的問題，而其中繼電保護(hù)裝置更是直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全問題。本文針對電力自動(dòng)化繼電保護(hù)的現(xiàn)狀、繼電保護(hù)目前存在的問題及繼電保護(hù)裝置的基本要求進(jìn)行了分析，最終得到了電力自動(dòng)化繼電保護(hù)的安全管理策略。

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

一、引言

社會的進(jìn)步、工業(yè)的發(fā)展離不開電力系統(tǒng)的支持科技的發(fā)展盡管不斷的完善電力系統(tǒng)的安全，仍然存在著各種各樣的缺陷及故障，因此電力系統(tǒng)的發(fā)展離不開繼電保護(hù)裝置。繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠有效的對電力系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷并及時(shí)處理出現(xiàn)的相關(guān)問題，不僅能夠縮短問題發(fā)現(xiàn)及處理的時(shí)間還能夠有效的縮小故障發(fā)生的范圍，因此如何加強(qiáng)電力自動(dòng)化與繼電保護(hù)的有效結(jié)合成為目前業(yè)內(nèi)重點(diǎn)研究的課題之一。

二、電力自動(dòng)化繼電保護(hù)的現(xiàn)狀

目前我國的電力系統(tǒng)自動(dòng)化正在向更高的水平不斷發(fā)展，而繼電保護(hù)也在隨著社會科技的發(fā)展而不斷地革新，當(dāng)前的繼電保護(hù)相較于之前不論在技術(shù)上還是作用上都已經(jīng)有了長足的進(jìn)步。具體表現(xiàn)在繼電保護(hù)自動(dòng)化程度更高、安裝調(diào)試更為簡便、功能更強(qiáng)大、安全性能更高，這些特點(diǎn)都為電力系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行發(fā)揮了巨大的作用[1]。但是我們不得不承認(rèn)的是，目前我國電力系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境及安全管理仍然存在著一些漏洞，而隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對電力系統(tǒng)安全性能的要求也越來越高。這就要求對于電力自動(dòng)化繼電保護(hù)的安全管理策略需要進(jìn)行進(jìn)一步的探討與研究，不斷針對管理漏洞提出具體措施并嚴(yán)格實(shí)施，不斷完善對繼電保護(hù)的監(jiān)控和管理。

三、電力自動(dòng)化繼電保護(hù)存在的問題

3.1電流傳感器飽和問題。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展我國的電力系統(tǒng)的范圍和規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，因此電力系統(tǒng)的短路電流會隨之變得很大，而多次較大的短路電流會使得電流傳感器的誤差越來越大，如此情況下繼電保護(hù)將可能會出現(xiàn)拒動(dòng)現(xiàn)象。而此時(shí)若出現(xiàn)線路短路的現(xiàn)象，則因?yàn)殡娏鱾鞲衅鞯木軇?dòng)繼電保護(hù)裝置將不再發(fā)揮作用，嚴(yán)重時(shí)將會造成整個(gè)電力系統(tǒng)停止工作。

3.2二次回路老化問題。二次回路有交流和之流兩部分組成，而我國目前所使用的繼電保護(hù)裝置大多數(shù)為老式繼電器，其交流回路處容易發(fā)生壓力不足、部件老化銹蝕等現(xiàn)象，最終造成此處的接觸電阻較大而引起保護(hù)拒動(dòng)[2]。

3.3環(huán)狀供電網(wǎng)無保護(hù)。目前大多數(shù)的環(huán)網(wǎng)供電都采用的是負(fù)荷開關(guān)，整個(gè)系統(tǒng)中沒有斷路器因此也就沒有繼電保護(hù)，這是因?yàn)榄h(huán)狀供電網(wǎng)特殊的運(yùn)行方式以及負(fù)荷轉(zhuǎn)移造成了繼電保護(hù)無法協(xié)調(diào)繼電器的選擇性。此種情況下如果出現(xiàn)故障導(dǎo)致環(huán)狀供電網(wǎng)停電時(shí)，供電系統(tǒng)無法自行恢復(fù)供電而必須由人工進(jìn)行恢復(fù)，增加了人工的工作量以及降低了工作效率。

四、電力自動(dòng)化繼電保護(hù)的基本要求

4.1選擇性要求。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)性故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置將會自動(dòng)將發(fā)生故障的設(shè)備停止工作，盡量減小因故障導(dǎo)致停電范圍，未發(fā)生故障部分仍可以正常工作。

4.2速動(dòng)性要求。電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能夠及時(shí)有效的停止故障部分并能保證整個(gè)供電系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行，較小發(fā)生故障部分的損壞程度，將故障造成的損失最小化。

4.3靈敏性要求。電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠最快時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)問題，對其進(jìn)行分析得到故障位置、故障原因、故障類型等，并能夠快速采取有效措施[3]。

4.4可靠性要求。確保電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)繼電保護(hù)裝置都能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行反應(yīng)，不應(yīng)該有誤動(dòng)或者拒動(dòng)的現(xiàn)象，確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行?？煽啃杂质且粋€(gè)相對的概念，如果可靠性系數(shù)太低則不易發(fā)現(xiàn)故障易造成安全隱患，而可靠性系數(shù)太高又會發(fā)生誤動(dòng)問題，會降低系統(tǒng)部件的使用壽命。

五、電力自動(dòng)化繼電保護(hù)安全管理策略

5.1電流傳感器的的監(jiān)測。斷路器行程的監(jiān)測可選用光柵行程傳感器、電阻行程傳感器等，傳感器輸出的脈沖信號經(jīng)光電隔離、整形、邏輯處理、數(shù)據(jù)采集后可得到斷路器操作過程中的行程時(shí)間特性曲線，并可計(jì)算出動(dòng)觸頭行程、分合閘的周期性、超行程。由行程曲線可得到速度曲線，并計(jì)算出平均速度、分后合前10ms內(nèi)速度的平均值。通過觸頭的時(shí)間一行程信號可以提取觸頭運(yùn)動(dòng)過程中各個(gè)事件發(fā)生的時(shí)刻，根據(jù)事件時(shí)間來診斷故障，這種方法可以診斷斷路器機(jī)械部分磨損、疲勞老化、變形、生銹等故障。但行程傳感器不能直接安裝在動(dòng)觸頭上，因此不能直接測得觸頭行程。高壓斷路器操作過程中機(jī)械零部件間的碰撞或摩擦?xí)鹫駝?dòng)，監(jiān)測斷路器操動(dòng)時(shí)發(fā)出的機(jī)械振動(dòng)信號也可以來診斷高壓斷路器機(jī)械系統(tǒng)的工作狀態(tài)。在斷路器結(jié)構(gòu)上，動(dòng)作一般由操動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器經(jīng)過連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，推動(dòng)動(dòng)觸頭系統(tǒng)。在一次操作過程中，有一系列運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的啟動(dòng)、制動(dòng)、撞擊出現(xiàn)，這些運(yùn)動(dòng)形態(tài)的改變都在其結(jié)構(gòu)框架上引起一個(gè)個(gè)沖擊振動(dòng)。

5.2填用《電業(yè)安全工作規(guī)程》規(guī)定第一種或第二種工作票。繼電保護(hù)、儀表等二次回路上的工作，根據(jù)不同情況，按《電業(yè)安全工作規(guī)程》規(guī)定填用第一種或第二種工作票，工作票簽發(fā)人應(yīng)先了解工作范圍一次及二次設(shè)備運(yùn)行情況，對工作是否安全、工作中所填安全措施是否正確完備負(fù)責(zé)。工作許可人應(yīng)負(fù)責(zé)審查工作所列安全措施是否正確完備，是否符合現(xiàn)場條件。工作負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)檢查工作票所列安全措施是否正確完善，運(yùn)行人員所做安全措施是否符合現(xiàn)場實(shí)際條件。值長也應(yīng)審查工作票所列安全措施是否正確完備。以上內(nèi)容，在安全規(guī)程中均已有明確規(guī)定，但仍應(yīng)把關(guān)，確保安全工作。

5.3確保供電網(wǎng)的可靠性。電網(wǎng)的可靠性主要是指電網(wǎng)的充足性和安全性兩項(xiàng)指標(biāo)。充足性表示電網(wǎng)內(nèi)有足夠的發(fā)、輸、配電設(shè)施來滿足用戶的負(fù)荷需要(不僅是發(fā)電功率和供電負(fù)荷的平衡)，它是按靜態(tài)的或事故后停運(yùn)的狀態(tài)來分析，一般是指元件是否過負(fù)荷、中樞點(diǎn)電壓波動(dòng)是否越限等，它是表達(dá)電網(wǎng)靜態(tài)情況的。目前對大電網(wǎng)供電充足性評價(jià)已發(fā)展到定量階段，并可以用來計(jì)算大電網(wǎng)及其供電點(diǎn)的充足性指標(biāo)。安全性是表示電網(wǎng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)的承受能力，也就是對任一種擾動(dòng)的反應(yīng)能力，包括局部的和大面積的擾動(dòng)及失去主要電源和輸電設(shè)施的情況，它是表達(dá)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)情況的。大電網(wǎng)的安全性是用一系列的準(zhǔn)則來評估的，如果它能承受某種給定事件條件，則電網(wǎng)被認(rèn)為是可靠的，如三相或單相接地短路故障、一條線路檢修時(shí)另一條線路故障等，但這類準(zhǔn)則不能反應(yīng)事件的風(fēng)險(xiǎn)或概率。從對運(yùn)行的影響來看，充足性不足可以引起局部電力不足，而安全性不足將造成停電的蔓延甚至整個(gè)電力系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。目前大電網(wǎng)的可靠性評估只涉及充足性，用概率方法分析安全性則是將來的目標(biāo)。

六、結(jié)語

電力自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置是整個(gè)電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，繼電保護(hù)也是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，需要引起人們足夠的重視。提高繼電保護(hù)的安全性能應(yīng)該在各個(gè)層面上進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)與控制，細(xì)化電力系統(tǒng)安全管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，定期的對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行評價(jià)或檢查通報(bào)工作，切實(shí)有效的提高繼電保護(hù)裝置的安全性能，提升電力自動(dòng)化在繼電保護(hù)中的應(yīng)用水平，最終提升我國電力系統(tǒng)的安全水平與經(jīng)濟(jì)效益。