周德陽(yáng)

（湘西電業(yè)局變電修試所，湖南 湘西 416000）

1 繼電保護(hù)的概念

繼電保護(hù)是為了對(duì)電力系統(tǒng)或電力系統(tǒng)的組成元件，例如發(fā)電機(jī)，變壓器和電路等電設(shè)備，進(jìn)行保護(hù)，防止它受到電力系統(tǒng)在遇到故障的時(shí)候引起的異常運(yùn)行情況所引起的損害。繼電保護(hù)的基本任務(wù)是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)展故障影響運(yùn)行時(shí)，能夠在最短的時(shí)間內(nèi)發(fā)出信號(hào)通知工作人員進(jìn)行故障排除或自動(dòng)的對(duì)故障進(jìn)行切除或降低危害，以降低設(shè)備的損害程度，而給周?chē)貐^(qū)帶來(lái)用電的不便及影響。

2 繼電保護(hù)狀態(tài)檢修若干問(wèn)題

傳統(tǒng)的繼電保護(hù)，是依據(jù)《繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例》的要求，對(duì)繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置及二次回路接線進(jìn)行定期檢驗(yàn)，以確保裝置元件完好、功能正常，確保回路接線及定值正確的，若保護(hù)裝置在兩次校驗(yàn)之間出現(xiàn)故障，只有等保護(hù)裝置功能失效或等下一次校驗(yàn)才能發(fā)現(xiàn)。如果兩次檢驗(yàn)期間電力系統(tǒng)發(fā)生故障，保護(hù)將不能正確動(dòng)作。保護(hù)裝置異常是電力系統(tǒng)非常嚴(yán)重的問(wèn)題，因此，電氣二次設(shè)備同樣需要狀態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)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(hù)狀態(tài)檢修若干問(wèn)題主要包括以下方面：

（1）電氣二次回路監(jiān)測(cè)問(wèn)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(hù)（或自動(dòng)）裝置兩部分。目前，保護(hù)裝置的微機(jī)化，使之已經(jīng)較容易實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。而電氣二次回路是由若干繼電器和連接各個(gè)設(shè)備的電纜所組成，點(diǎn)多、分散，要通過(guò)在線監(jiān)測(cè)繼電器觸點(diǎn)的狀況、回路接線的正確性等則很難，也不經(jīng)濟(jì)。所以，對(duì)于電氣二次回路，應(yīng)重點(diǎn)從設(shè)備管理的方面著手，如設(shè)備的驗(yàn)收管理、離線檢修資料管理，結(jié)合在線監(jiān)測(cè)，來(lái)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(cè)問(wèn)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(duì)電磁干擾越來(lái)越敏感，極易受到電磁干擾。電磁波對(duì)二次設(shè)備的干擾會(huì)造成采樣信號(hào)失真、自動(dòng)裝置異常、保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)，甚至元件損壞。雖然國(guó)際電工委員會(huì)（1EC）及國(guó)內(nèi)有關(guān)部門(mén)對(duì)繼電保護(hù)制定了相關(guān)的電磁兼容（EMC）標(biāo)準(zhǔn)，但目前，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境的監(jiān)測(cè)和管理沒(méi)有納入檢修范圍，也沒(méi)有合適的監(jiān)測(cè)手段。對(duì)二次設(shè)備進(jìn)行電磁兼容性考核試驗(yàn)是二次設(shè)備狀態(tài)檢修的一項(xiàng)很重要的工作。對(duì)不同發(fā)電廠、變電站的干擾源、耦合途徑、敏感器件要進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，如對(duì)二次設(shè)備屏蔽接地狀況檢查，對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置附近使用移動(dòng)通信設(shè)備（如手機(jī)）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(dú)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(shí)才能進(jìn)行。在作出二次設(shè)備狀態(tài)檢修決策時(shí)要考慮一次設(shè)備的情況，做好狀態(tài)檢修技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，既要減少停電檢修時(shí)間，減少停發(fā)（供）電造成的經(jīng)濟(jì)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(hù)狀態(tài)檢修的改進(jìn)措施

（1）嚴(yán)格繼電保護(hù)裝置及其二次回路的巡檢。巡視檢查設(shè)備是及時(shí)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(xiàng)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(xì)檢查。對(duì)繼電保護(hù)巡視檢查的內(nèi)容有：保護(hù)壓板、自動(dòng)裝置均按調(diào)度要求投入；開(kāi)關(guān)、壓板位置正確；各回路接線正常，無(wú)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(diǎn)完好，帶電的觸點(diǎn)無(wú)大的抖動(dòng)及燒損，線圈及附加電阻無(wú)過(guò)熱；TA、TV回路分別無(wú)開(kāi)路、短路；指示燈、運(yùn)行監(jiān)視燈指示正常；表計(jì)參數(shù)符合要求；光字牌、警鈴、事故聲響情況完好等等。微機(jī)保護(hù)動(dòng)作后應(yīng)檢查報(bào)告的時(shí)間及參數(shù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)報(bào)告異常時(shí)，及時(shí)通知繼保人員處理。

（2）提高繼電保護(hù)運(yùn)行操作的準(zhǔn)確性。①運(yùn)行人員在學(xué)習(xí)了保護(hù)原理及二次回路圖紙后，應(yīng)核對(duì)并熟悉現(xiàn)場(chǎng)二次回路端子、繼電器、信號(hào)掉牌及壓板。在操作時(shí)，運(yùn)行人員應(yīng)嚴(yán)格“兩票”的執(zhí)行，并履行保護(hù)安全措施票，按照繼電保護(hù)運(yùn)行規(guī)程操作，每次投入、退出，要嚴(yán)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(hù)投退準(zhǔn)確，在運(yùn)行規(guī)程中應(yīng)編入各套保護(hù)的名稱(chēng)、壓板、時(shí)限、保護(hù)所跳開(kāi)關(guān)及壓板使用說(shuō)明，使得規(guī)定明確，執(zhí)行嚴(yán)格，減少運(yùn)行值班人員查閱保護(hù)圖的時(shí)間，避免運(yùn)行操作出差錯(cuò)。②除了部分在規(guī)程中明確規(guī)定外，運(yùn)行人員主要應(yīng)通過(guò)培訓(xùn)學(xué)習(xí)來(lái)掌握特殊情況下的保護(hù)操作：要求不能以停直流電源代替停保護(hù)：有關(guān)TV的檢修，應(yīng)通知繼保人員對(duì)有壓監(jiān)視3YJ接點(diǎn)短接：用旁路開(kāi)關(guān)代線路時(shí)，各保護(hù)定值調(diào)到與所代線路定值相同；相位比較式母差保護(hù)在母聯(lián)開(kāi)關(guān)代線路時(shí)，必須進(jìn)行TA端子切換。運(yùn)行人員特別要注意啟動(dòng)聯(lián)跳其他開(kāi)關(guān)的保護(hù)，及時(shí)將出口壓板退出。

（3）搞好保護(hù)動(dòng)作分析技術(shù)應(yīng)用。保護(hù)動(dòng)作跳閘后，嚴(yán)禁運(yùn)行人員隨即將掉牌信號(hào)復(fù)歸，而應(yīng)檢查動(dòng)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(hào)全部復(fù)歸，并盡快恢復(fù)電氣設(shè)備運(yùn)行。事后運(yùn)行人員應(yīng)做好保護(hù)動(dòng)作分析記錄及運(yùn)行分析記錄，內(nèi)容包括崗位分析、專(zhuān)業(yè)分析及評(píng)價(jià)、結(jié)論等，凡不正確動(dòng)作的保護(hù)裝置，及時(shí)組織現(xiàn)場(chǎng)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(qiáng)技術(shù)改造工作。在技術(shù)改造中，針對(duì)直流系統(tǒng)電壓脈動(dòng)系數(shù)大，多次發(fā)生晶體管及微機(jī)保護(hù)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(duì)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(duì)整改二次回路，使控制、保護(hù)、信號(hào)、合閘及熱工回路逐步分開(kāi)。另外，還可考慮在開(kāi)關(guān)室加裝熔斷器分路開(kāi)關(guān)箱，便于直流失電的查找與處理，也避免直流失電時(shí)引起的保護(hù)誤動(dòng)作。

總之，對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行維護(hù)和故障處理都是為了保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，不斷提高繼電保護(hù)的技術(shù)成為了繼電保護(hù)工作人員的首要任務(wù)。

4 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

微機(jī)保護(hù)經(jīng)過(guò)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(yàn)，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益，大大提高了電力系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)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(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中，以取得更好的成效，使微機(jī)保護(hù)的研究向著更高的層次發(fā)展，未來(lái)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化,網(wǎng)絡(luò)信息化,智能化,保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。

（1）計(jì)算機(jī)化。隨著電力工業(yè)化的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高。除了保護(hù)的基本功能外；還應(yīng)該具備有長(zhǎng)期存放大容量故障信息和數(shù)據(jù)的空間；強(qiáng)大的通信和快速處理數(shù)據(jù)的功能；與其它保護(hù)裝置、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)共享全系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)的能力；高級(jí)語(yǔ)言編程等，這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺(tái)PC機(jī)的功能。因此,繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。

（2）網(wǎng)絡(luò)信息化。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)的通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，使人類(lèi)生產(chǎn)和社會(huì)生活發(fā)生了根本性的變化。它深刻地影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。因此，繼電保護(hù)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(yùn)行，這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù),各個(gè)保護(hù)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(dòng)作。這樣，繼電保護(hù)裝置得到的系統(tǒng)的故障信息越多，對(duì)故障地點(diǎn)、故障距離的檢測(cè)和故障性質(zhì)的判斷就越準(zhǔn)確，這樣大大提高了繼電保護(hù)的性能和可靠性。因此,實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)信息化,是電力系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

（3）智能化。自20世紀(jì)90年代以來(lái),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(gè)領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用,同時(shí)也開(kāi)始在繼電保護(hù)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(hù)中,為繼電保護(hù)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(wèn)題，如人工智能、信息處理、自動(dòng)控制和非線性優(yōu)化等問(wèn)題，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法可迎刃而解。

（4）保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化。在實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)信息化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺(tái)多功能、高性能的計(jì)算機(jī)，也是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)智能終端。它可以從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)正常運(yùn)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(hù)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(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可以完成繼電保護(hù)的功能，而且在正常運(yùn)行情況下還可以完成測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信等功能，即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)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(hù)裝置將會(huì)不斷出現(xiàn),保護(hù)裝置也會(huì)更加成熟,這將給電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來(lái)更美好的前景。

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

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