水電站繼電保護技術(shù)探討

黃 旭

（云南華電金沙江中游水電開發(fā)有限公司，云南 昆明 650228）

水電站繼電保護及安全自動裝置缺乏，或應(yīng)用效力較差，不單單會對供電區(qū)域產(chǎn)生影響，也可能會在電網(wǎng)失控的情況下，對電氣設(shè)備產(chǎn)生不可逆的硬件損壞，或是對維護人員造成安全風險，形成生命、財產(chǎn)、經(jīng)濟損失，介于此，加強水電站繼電保護及安全自動裝置故障的排查與處理的研究，具備現(xiàn)實價值和現(xiàn)實意義。

1 繼電保護技術(shù)

繼電保護技術(shù)是對電力系統(tǒng)安全性進行提升的重要手段，可以有效避免大面積停電對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，提升電力工作效率，對于我國電力系統(tǒng)安全運行和發(fā)展將產(chǎn)生重要影響。

2 水電站繼電保護安全風險分析

一般而言，在繼電保護系統(tǒng)的操作中，容易出現(xiàn)以下類型的安全風險：1） 繼電保護的動作導致繼電保護失效。在水電站系統(tǒng)中，為了使保護系統(tǒng)彼此兼容，則需要多種手段相互作用，所以動作方向?qū)υ撗b置形成的作用也是該系統(tǒng)正常運作的干擾與風險；2） 電路干擾導致繼電保護誤動作。當前，輸出功率必然與峰值電壓以及諧波電流等交叉干擾混合起來，使得系統(tǒng)參考參數(shù)監(jiān)護起來極易產(chǎn)生誤動，這是水電站運營過程中的最大威脅；3） 家用繼電保護裝置的應(yīng)用是不規(guī)范的。在實際應(yīng)用中，許多用戶不按照設(shè)計要求，CT二次接線極性反轉(zhuǎn)，該裝置沒有進行常規(guī)維護等不規(guī)范現(xiàn)象。如果我們不進行相應(yīng)的檢查和測試，這些都是隱患，在正常情況下可能找不到。當受保護設(shè)備發(fā)生故障時，保護裝置的誤動或報廢將導致重大安全事故。因此，為了有效降低繼電保護裝置的使用風險，有必要規(guī)范繼電保護裝置的應(yīng)用；4） 軟、硬件的可靠性導致繼電保護誤動。我國當前水電站繼電裝置全部由電腦操控，網(wǎng)絡(luò)通過監(jiān)控和數(shù)據(jù)流量分析，摸排電路上的故障發(fā)生脈沖，經(jīng)過數(shù)據(jù)計算后作出精確判斷，然后指令自動發(fā)布，驅(qū)動裝置實現(xiàn)電路的繼電保護。

3 水電站繼電保護系統(tǒng)的安全風險措施辦法

3.1 信息化理念的綜合運用

信息化理念主要是信息采集、信息整合、信息通信、信息反饋的循環(huán)。信息采集理念，是借助傳感器等電子設(shè)備，對信息采集對象進行目標信息披露，以盡可能的了解信息采集對象的工作狀態(tài)；信息整合是借助編程思想，將采集到的電信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，或是對采集到的數(shù)字信號進行再加工，促使其具備基本邏輯，或是信息顯現(xiàn)方式，符合工作人員的工作需求；信息通信是將整合后的信息傳輸給工作人員，讓工作人員能夠較為直觀的對信息采集對象的工作狀態(tài)產(chǎn)生了解，此外，信息通信也包括內(nèi)部通信，是電氣智能化的外在表現(xiàn)形式之一；信息反饋是工作人員針對獲得信息，判斷系統(tǒng)是否存在故障、故障源頭在哪里、如何排除故障等。

3.2 加強對安全措施的制定

在變電站工作開展中，由于智能化水平顯著提升，所以變電站中的信息交互方式也出現(xiàn)了明顯變化。所以在檢修工作正式開始前，工作人員就需要制定合理的隔離措施，確保后續(xù)工作手段能得到順利發(fā)展。在對設(shè)備進行檢修過程中，應(yīng)該加強對停電和不停電問題的分析，換言之，在對檢修方式進行選擇過程中，需要提前考慮變電站的實際工作狀態(tài)。

3.3 制定水電站安全規(guī)則

從水電站制定的安全規(guī)則嚴格執(zhí)行出發(fā)，對該系統(tǒng)風險管理的實施情況進行了討論，主要存在以下問題：一是繼電保護安全管理只走形式，事故頻發(fā)、只開大會空喊安全口號，卻不落到實處；二是從主管領(lǐng)導到基層，出現(xiàn)了繼電保護系統(tǒng)脫節(jié)現(xiàn)象：安裝、維護、管理都不在監(jiān)督管理措施里施行；三是系統(tǒng)沒有對技術(shù)支持做過多的保障，更新維護不及時，系統(tǒng)安裝后也無人看管，導致系統(tǒng)老化過快，容易產(chǎn)生事故。這些問題的堆積，長期得不到解決，就會增加安全系數(shù)的風險，因此，安全監(jiān)管與措施是非常有必要的。要實現(xiàn)這一目標，工作踏實，還需從風險意識出發(fā)，從采購、安裝、調(diào)試、使用、后期設(shè)備維護等方面，從風險管理的角度，建立一個健全的風險管理體系。

3.4 智能化理念的綜合運用

自動化在繼電保護及安全自動裝置中的具體應(yīng)用，主要是表現(xiàn)在環(huán)境抗干擾、工作精度、產(chǎn)品封裝質(zhì)量、通信模塊的延遲等，首先，環(huán)境抗干擾是參與自動化流程的部件具備耐沖擊、耐高溫、耐強磁、耐強電的特性，以及較強的自然環(huán)境抗干擾能力等，以保證性能穩(wěn)定；其次，工作精度決定了自動化運作流程，是否能精準的履行指令，比方說，在發(fā)生熱擊穿等現(xiàn)象后，自動物理切除線纜，以確保失控電路的完全中斷；然后，為保證工作精度，部分精密儀器會進行一體化封裝，封裝的質(zhì)量決定了儀器的環(huán)境抗干擾能力；通信模塊的延遲，是自動化部件對智能核心的響應(yīng)時間，延遲越短，自動化部件的工作靈敏度越高，對安全裝置的效能發(fā)揮越有效。

4 結(jié)語

綜上所述，繼電保護是電站建設(shè)和使用中的一個非常重要的環(huán)節(jié)，目前隨著我國科技與經(jīng)濟水平的持續(xù)提高，水電站安全事故也在不斷減少，在繼電保護的軟硬件使用上科技含量不斷增強。相信隨著軟件、硬件和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的進一步增強，水電站的繼電保護防事故比例和風險將進一步降低，水電站科技能力和水平將跨上一個新臺階。