電力自動(dòng)化繼電保護(hù)安全管理問題分析

廣東億能電力股份有限公司 邱炳江

影響自動(dòng)化繼電保護(hù)安全管理工作的原因有三：硬件問題。是繼電保護(hù)裝置本身存在的問題，像保護(hù)裝置、二次回路、通信線路、斷路器等出現(xiàn)故障，影響到整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量；軟件問題?？刂栖浖霈F(xiàn)問題，像軟件編碼問題、參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤，以及實(shí)際功能與繼電保護(hù)需求不符等，這些問題直接影響著繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行；人為因素。也是引起自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行故障的主因，如硬件安裝錯(cuò)誤，軟件輸入?yún)?shù)錯(cuò)誤，以及檢修、維護(hù)管理不到位等，都會引起自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行故障。

1 電力繼電保護(hù)安全管理存在的問題

1.1 電力系統(tǒng)本身的不足

負(fù)載過大。電力系統(tǒng)本身的負(fù)載過大，尤其是在特殊季節(jié)如酷暑和嚴(yán)寒，在這一階段區(qū)域內(nèi)的用電量會大幅提升，對供電系統(tǒng)的影響非常大。電網(wǎng)負(fù)載過大會引起線路短路故障，一旦短路電流過大且次數(shù)較多，會直接引起繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)作，甚至?xí)?dǎo)致其拒動(dòng)故障。一旦繼電器出現(xiàn)拒動(dòng)故障，那么當(dāng)再次出現(xiàn)短路電流時(shí)，繼電器將失去對線路的保護(hù)作用，不能及時(shí)切斷電源，進(jìn)而引起整個(gè)電網(wǎng)的供電故障。

線路老化。繼電器長期的運(yùn)行，會受到空氣中的水分和氧氣的作用老化速度加快，并容易出現(xiàn)銹蝕問題，且部分繼電器使用年頭長、型號老舊，本身功能性較差，電力企業(yè)只是對其進(jìn)行長時(shí)間的維護(hù)，沒有投入資金進(jìn)行繼電器的更換，致使整個(gè)供電線路較為脆弱，一旦電壓不足、牽連到接觸電阻，可產(chǎn)生繼電器的拒動(dòng)問題。

環(huán)狀供電網(wǎng)問題。環(huán)狀供電網(wǎng)與普通電網(wǎng)有一定差異，其使用的是負(fù)荷開關(guān)，電網(wǎng)中沒有設(shè)置繼電器，主要是因?yàn)榄h(huán)狀供電網(wǎng)的負(fù)荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移，不會對繼電器產(chǎn)生影響，不需要安裝繼電器。所以當(dāng)環(huán)狀供電網(wǎng)出現(xiàn)故障后，在缺少繼電器的情況下將會中斷整個(gè)電力系統(tǒng)，在維修過程中需逐一排查線路故障，工作效率較低，恢復(fù)供電速度較慢，降低了電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。

1.2 安全管理上的不足

安全管理人員業(yè)務(wù)能力薄弱。繼電保護(hù)安全管理工作對安全管理人員業(yè)務(wù)能力有著一定的要求，需其具備一定的繼電保護(hù)工作經(jīng)驗(yàn)，熟知繼電保護(hù)裝置的各種故障及工作原理，并要具備良好的維修技能，當(dāng)繼電保護(hù)出現(xiàn)故障后可快速、準(zhǔn)確判斷故障位置及故障原因，及時(shí)制定故障處理方案，在短時(shí)間內(nèi)排除故障恢復(fù)供電。然而在實(shí)際的工作中，由于安全管理人員注重于安全管理工作，自身的維修技能、故障應(yīng)急處理能力較為薄弱，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置維修不及時(shí)或是維修不準(zhǔn)確，影響到繼電保護(hù)的工作質(zhì)量。如長期得不到有效解決，將會引起較大的供電事故[1]。

未有針對性的安全管理措施。電力系統(tǒng)的工作具有一定的危險(xiǎn)性，需要健全的安全管理制度和管理體系，以形成對電力系統(tǒng)運(yùn)行全面的安全管控。而電力系統(tǒng)實(shí)際的安全管理制度，沒有對繼電保護(hù)的相關(guān)工作進(jìn)行明確，比如，沒有明確人員繼電保護(hù)工作的職責(zé)，以及針對繼電保護(hù)的工作內(nèi)容，和日常性的檢修和保養(yǎng)措施等，致使繼電保護(hù)安全管理工作存在漏洞，相關(guān)的管理措施和工作內(nèi)容執(zhí)行不到位，最終影響到繼電保護(hù)的安全管理效果。

繼電保護(hù)管理不到位。繼電保護(hù)裝置本身若存在質(zhì)量問題，其運(yùn)行質(zhì)量則無法保障，需在采購階段進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，并在安裝前對裝置進(jìn)行再次的質(zhì)量檢驗(yàn)，以此來保證安裝后繼電裝置的保護(hù)作用。如在這兩個(gè)環(huán)節(jié)中質(zhì)量控制不嚴(yán)，使存在質(zhì)量問題的繼電裝置安裝在電力系統(tǒng)中，那么無法起到保護(hù)線路的作用。又或是維修人員在日常工作中缺少安全管理的監(jiān)督，工作不夠認(rèn)真、檢修維護(hù)不到位，存在運(yùn)行故障的繼電裝置被遺留在線路中，進(jìn)而埋下了供電安全的隱患。以及設(shè)備在運(yùn)行過程中工作人員沒有遵循設(shè)備操作規(guī)程的要求，隨意操作及操作失誤，同樣會引起繼電裝置的故障問題。這些都是繼電裝置管理不到位的體現(xiàn)，也是電力企業(yè)安全管理有待解決的問題。

2 加強(qiáng)電力自動(dòng)化繼電保護(hù)安全管理的對策

2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)測管理

電力自動(dòng)化系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測，可監(jiān)測到每個(gè)繼電保護(hù)的節(jié)點(diǎn)，并可通過通信網(wǎng)絡(luò)對每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的監(jiān)測、解析、傳達(dá)三位一體的控制。在自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)中，可通過設(shè)置軟閾值、硬閾值對繼電保護(hù)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制，保持大部分繼電器運(yùn)行，使少量的繼電器處于休眠狀態(tài)，維持電網(wǎng)安全運(yùn)行的同時(shí)保證了繼電器高質(zhì)量的運(yùn)行，以防止繼電器長期運(yùn)行影響到其使用壽命；調(diào)節(jié)電路信號，保證繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件與軟件間的兼容性，在確保電容量安全的同時(shí)提高線路的抗干擾能力；轉(zhuǎn)化外部信號，當(dāng)接收到外部信號后需將其以模擬信號的形式進(jìn)行傳輸，增強(qiáng)系統(tǒng)的散熱能力，以提高繼電器的靈敏性。如，利用電力數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系，在傳感器中運(yùn)用算法使其在空間和時(shí)間上互補(bǔ)，然后使用卡爾曼濾波法實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)在電路中的安全傳輸[2]。

2.2 加大自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)的檢驗(yàn)力度

在實(shí)際的安全管理中，需針對整個(gè)系統(tǒng)建立定期的檢查制度，可實(shí)行月度專項(xiàng)檢查、季度整體檢查，以保證自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

加強(qiáng)硬件驗(yàn)收。依據(jù)驗(yàn)收的內(nèi)容對繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行全方位檢查。在完成繼電保護(hù)系統(tǒng)安裝后，需針對其各個(gè)組成部分進(jìn)行質(zhì)量檢測，像通信裝置，確定其本身的質(zhì)量后、并檢驗(yàn)通信功能是否完好，或是遙控設(shè)備，檢測其各項(xiàng)遙控功能是否正常；在驗(yàn)收過程中需參照設(shè)備說明書對設(shè)備的實(shí)際性能進(jìn)行檢測，以確定其功能狀況是否與說明書一致，以確保繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件的質(zhì)量；在整個(gè)系統(tǒng)驗(yàn)收中要注意相關(guān)文件材料的驗(yàn)收，如施工圖紙、質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告、設(shè)備運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)等，并將這些文件提供給維修部、操作班及安全管理部門等，作為這些部門今后工作上的參考。

加強(qiáng)軟件驗(yàn)收。在實(shí)際的驗(yàn)收工作中，需在系統(tǒng)軟件上發(fā)送遠(yuǎn)程監(jiān)控指令，并調(diào)整監(jiān)控的各項(xiàng)參數(shù)，確保信息可準(zhǔn)確傳遞至控制終端并可將數(shù)據(jù)反饋至軟件，以保證控制軟件和終端間的信息流暢通。需依據(jù)電力信息的類型采用不同的信息傳遞模式，如使用低頻波段進(jìn)行信息的交互。在獲取終端信息后對不同時(shí)間點(diǎn)的反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并設(shè)置好每個(gè)繼電器的保護(hù)范圍。

2.3 選擇合適的繼電保護(hù)裝置

在裝置的選擇中需從靈敏性、速度性、可靠性三方面入手，以確保裝置的保護(hù)效果。在靈敏性方面，裝置可在故障發(fā)生后及時(shí)準(zhǔn)確做出動(dòng)作反應(yīng)，以及精準(zhǔn)地確定故障位置，以實(shí)現(xiàn)自身的保護(hù)作用；在速度性上，一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障繼電器會立即做出動(dòng)作反應(yīng)，切斷故障線路，將故障控制在最低程度，以減少電力系統(tǒng)的損失，防止電力系統(tǒng)遭受大面積的損害；在可靠性方面,繼電裝置需長期處于良好的工作狀態(tài)對電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)，其保護(hù)功能不會影響到電網(wǎng)的正常運(yùn)行，且在運(yùn)行過程中不會成為電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，裝置的可靠性越好，對電網(wǎng)的保護(hù)能力就越高[3]。

在裝置選擇時(shí)，將以上三點(diǎn)作為裝置選擇的原則，可加快電網(wǎng)故障的處理速度和恢復(fù)速度，保證了電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在繼電保護(hù)系統(tǒng)中可實(shí)時(shí)監(jiān)測繼電器的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)獲取故障信息，以形成對系統(tǒng)構(gòu)件的保護(hù)作用，當(dāng)線路出現(xiàn)故障時(shí)，保護(hù)系統(tǒng)在第一時(shí)間發(fā)出切斷電路指令，將故障元件與線路進(jìn)行隔離，防止電流過大燒毀元件，且可保證正常線路的持續(xù)供電。在繼電保護(hù)裝置其他硬件的選擇上，也要從電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性上出發(fā)，準(zhǔn)確選擇硬件設(shè)施，以確保整個(gè)繼電裝置的功能性，進(jìn)而促使其充分發(fā)揮出保護(hù)功能，減少線路故障，降低元件損壞程度，進(jìn)而減少線路故障的經(jīng)濟(jì)損失。

2.4 健全安全管理制度

自動(dòng)化繼電保護(hù)安全管理工作的有序開展需一套完整、健全的安全管理制度，以作為安全管理各項(xiàng)措施執(zhí)行上的保障。依據(jù)繼電保護(hù)裝置實(shí)際的需求，明確安全管理人員的工作責(zé)任和內(nèi)容，使其認(rèn)識到繼電保護(hù)裝置安全管理的重要性，并根據(jù)實(shí)際工作內(nèi)容制定安全管理計(jì)劃，設(shè)定管理目標(biāo)，使安全管理人員在實(shí)際的工作中有方向、有目標(biāo)、有計(jì)劃的開展工作，以提升安全管理工作的成效。完善考核機(jī)制建設(shè)，設(shè)定合理的考核指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，對于安全管理各項(xiàng)工作落實(shí)到位的工作人員予以一定的經(jīng)濟(jì)性獎(jiǎng)勵(lì)，針對表現(xiàn)較差的工作人員要按照其工作的實(shí)際情況以及工作態(tài)度進(jìn)行合理的經(jīng)濟(jì)性懲罰，獎(jiǎng)懲并重，考核要公正嚴(yán)明，以發(fā)揮出績效考核激勵(lì)和約束員工的作用，以促進(jìn)安全管理效益的提升，為自動(dòng)化繼電保護(hù)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，扎實(shí)安全管理基礎(chǔ)。

2.5 加強(qiáng)內(nèi)部建設(shè)

繼電保護(hù)安全管理工作需要一個(gè)良好的內(nèi)部環(huán)境，所有與繼電保護(hù)工作相關(guān)的工作人員，都要對繼電安全管理工作有一個(gè)深度的認(rèn)識和了解，并認(rèn)可繼電保護(hù)工作的重要性，對安全管理的各項(xiàng)工作給予大力的支持。其中，管理人員要提高重視程度，加強(qiáng)監(jiān)督管理，對基層工作人員進(jìn)行督促，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，當(dāng)維修人員自身無法有效解決繼電器故障時(shí)，需與其他維修人員進(jìn)行討論，如還未能解決問題要及時(shí)上報(bào)領(lǐng)導(dǎo)。在實(shí)際的維修工作中要慎重考慮維修方案，以及明確維修后的效果，做好維修記錄、整理成維修檔案，以作為后期維修工作上的參考，對于關(guān)鍵性、比較重要的資料，需整理后存儲到電力信息管理系統(tǒng)中，以方便日后的查閱和利用[4]。此外，應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)五查工作，對電力系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化檢驗(yàn)，避免安全事故的發(fā)生，相關(guān)的管理人員要針對五查工作編制標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書，要求相關(guān)人員進(jìn)行學(xué)習(xí)，規(guī)范操作人員作業(yè)行為，也可邀請技術(shù)專家進(jìn)行實(shí)際的指導(dǎo)，電力系統(tǒng)各個(gè)單位間也可組織技術(shù)攻關(guān)活動(dòng)，以全面提高繼電保護(hù)的安全管理水平。

綜上，自動(dòng)化技術(shù)在繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)的自動(dòng)化控制，通過控制軟件對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障后會及時(shí)切斷故障線路并反饋故障信息，以為故障檢修人員提供參考，加快了故障排除的速度。另外，安全管理工作是保證繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行的關(guān)鍵，其涉及到了保護(hù)裝置安裝后的質(zhì)量驗(yàn)收管理，以及在保護(hù)裝置設(shè)備選型時(shí)，對各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行精細(xì)化的管理，經(jīng)過對各個(gè)環(huán)節(jié)的有效管控，以此來提升自動(dòng)化繼電保護(hù)安全管理的成效，確保繼電保護(hù)裝置功能的可靠性。