次珍

摘 要 伴隨我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的高速高位運行，行業(yè)和生活用電量也在不斷創(chuàng)新高。電力系統(tǒng)的新建能源機組的增多和規(guī)模的不斷增大，這在客觀上要求增強對電力系統(tǒng)運行可靠性和穩(wěn)定性的技術(shù)保障，把可能出現(xiàn)的危害和威脅降到最低。作為電力系統(tǒng)中重要組成部分的繼電保護和自動化裝置，是電力系統(tǒng)的主流應(yīng)用技術(shù)，是電力企業(yè)對突發(fā)性故障設(shè)置的專門性自動化裝置。當電力系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)一些非正常狀態(tài)，則會發(fā)出信號；而針對于運行中的故障問題，則會跳閘。這些都更好地確保了供電和電力運行的穩(wěn)定、安全，增加電力運營的效益。本文就針對繼電保護和自動化裝置相關(guān)問題進行課題探討。

關(guān)鍵詞 自動化裝置；電力系統(tǒng)；繼電保護

中圖分類號 TM6 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）15-0035-02

經(jīng)濟的發(fā)展客觀上要求和推動了電力系統(tǒng)的不斷擴大，其保護和控制系統(tǒng)成為電力部門研究的重點。在電力系統(tǒng)運行中出現(xiàn)諸如短路、接地、斷線等故障，繼電保護裝置即電力系統(tǒng)中的自動化系統(tǒng)，就可以發(fā)揮其作用，對故障線路在最短時間內(nèi)實現(xiàn)切除或報警，方便工作人員對故障的及時準確排除和維修，從而最大程度上達到對電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的保護與保障。對于繼電保護，從保護對象上來劃分，可以分為輸電線路、發(fā)電機、變壓器等；對電流、電話、零序、距離等4項的保護則是依從原理來分類；而根據(jù)保護所起的作用可以劃分為輔助保護、近后備保護、遠后備保護等。

1 電力系統(tǒng)繼電保護與自動化裝置運行特點以及基本要求

1.1 運行特點

實際的電力系統(tǒng)運行，故障的發(fā)生概率并不大，繼電保護及其自動化裝置的動作頻率也就并不大。但如果出現(xiàn)負荷過大、電路斷電等電力故障時，繼電保護裝置就能迅速發(fā)揮識別并對故障問題進行根除；而對于沒故障的線路和設(shè)備則能最快時間恢復(fù)正常運行，這些防止了電力故障的進一步波及和范圍擴大，降低在經(jīng)濟上不必要損失的同時，也使得電網(wǎng)的運行更加有安全保障。繼電保護裝置作為電力系統(tǒng)的構(gòu)成部分，它在安全可靠的運行中與其他電力系統(tǒng)設(shè)備共同作用，即使電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)過載，發(fā)生短路等線路問題，也可以做到對重要信息進行傳輸和對電力及時迅速對故障點的切除，從而阻止故障的進一步蔓延。誤動故障和拒動故障是繼電裝置兩種主要的故障形式。對于拒動故障而言，主要特點是電力系統(tǒng)在發(fā)生故障后，電力系統(tǒng)仍舊處于運行狀態(tài)，繼電保護裝置又不能及時動作，對數(shù)據(jù)信號無法及時準確發(fā)出，則會導(dǎo)致故障的繼續(xù)存在，無法繼續(xù)排除，例如三相電短路的問題故障，因這一故障很有可能導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)的癱瘓；而另一種形式的誤動故障，相對于拒動故障帶來的影響和危害是小的。誤動故障的出現(xiàn)主要是繼電保護裝置自身性能較差所致，再加之主客觀因素的作用，就會對仍處于正常運行的電力系統(tǒng)發(fā)生誤動作，出現(xiàn)切除操作，從而不僅給用電單位造成可能的經(jīng)濟損失，也給電力系統(tǒng)造成運行成本的增加。專門應(yīng)用于電力系統(tǒng)的自動化保護裝置，其作用就是為實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的有效控制以及動態(tài)實時的檢測系統(tǒng)的各項運行參數(shù)。也因此，一旦自動化系統(tǒng)自身出現(xiàn)故障，勢必會在電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、測量、控制等方面參數(shù)的準確性上造成嚴重障礙甚至后果。

1.2 基本要求

繼電保護對電力系統(tǒng)所發(fā)揮的作用是舉足輕重的，因此，繼電保護自動化裝置應(yīng)在技術(shù)方面具備選擇性、靈敏性、速動性和可靠性4個要求，在對繼電跳閘保護上，這4個基本要求都應(yīng)滿足；而如果只為對電力系統(tǒng)中的信號以及運行狀況進行反映時，這4個基本要求中有些要求可以降低。

1）選擇性，則是指電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時，對故障點進行準確識別，并首先由故障設(shè)備或線路本身的保護切除故障；當前者中的保護或斷路器拒動時，相近的設(shè)備保護、線路保護或斷路器失靈保護才會被選擇，進行故障的切除，而電力系統(tǒng)其它非故障部分仍能正常運行，不會被影響。

2）靈敏性，則是繼電保護裝置在規(guī)定的保護范圍內(nèi)，電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，做出的可靠反應(yīng)動作，即應(yīng)有的靈敏系數(shù)。需要指出的是，從電流和電壓的保護動作原理的不同，兩者之間的靈敏定義公式也是不同的。

3）速動性，繼電保護的關(guān)鍵就在于出現(xiàn)電力故障時可以做到快速的切斷處理，將用戶在低電壓、高電流使用電力設(shè)備的時間降到最短，設(shè)備的損壞成都以及故障波及范圍降到最低，同時加快電力系統(tǒng)電壓或電流正常運行的恢復(fù)速度，達到對電力系統(tǒng)并列運行穩(wěn)定性的改善。

4）可靠性，它要求繼電保護在不需要動作時，不會誤動；在繼電保護規(guī)定的保護范圍內(nèi)又可以可靠的對發(fā)生的故障進行動作，不會拒動。安裝繼電保護裝置是所有電力設(shè)備的必須和運行的前提。

這4個基本的要求共同作用，為繼電保護裝置在設(shè)計、配置以及維護上提供了依據(jù)，又為對繼電保護裝置的分析評價提供客觀基本信息依據(jù)。由此可看出，這4個基本要素間是相互矛盾又統(tǒng)一的整體，也因此，在實際使用中要從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和用戶性質(zhì)兩個方面，辯證的加以統(tǒng)一。

2 對提升電力系統(tǒng)繼電保護運行可靠性的舉措

2.1 對冗余進行的設(shè)計及優(yōu)化

一般來講，首先要對繼電保護自動化裝置的初始化狀態(tài)和設(shè)定情況做好必要的全面掌握要實現(xiàn)對原始信息數(shù)據(jù)信息準確率提高，就離不來科學(xué)的檢測系統(tǒng)設(shè)備，通過對其運行規(guī)律等的分析，可以更好地對安全系數(shù)加以強化。容錯技術(shù)，可以通過對硬件冗余的優(yōu)化利用來實現(xiàn)。繼電保護裝置的設(shè)計，離不開容錯技術(shù)，以更好地保障電力系統(tǒng)的繼電保護裝置中即使有某一個或幾個裝置發(fā)生故障時，不會引起粘連效應(yīng)，整個電力系統(tǒng)仍可以正常穩(wěn)定運行。對硬件冗余利用時，應(yīng)從主客觀兩方面的影響因素進行綜合分析，采用備用切換、多數(shù)表計等多種方法，全面而客觀地顯示對應(yīng)的惡化誤動率，提高可用度、拒動率等指標。以實際的設(shè)備系統(tǒng)運行情況作為參考依據(jù)，在冗余技術(shù)上就可以選用最恰當?shù)姆绞剑贫ǔ鼍哂锌尚行缘膬?yōu)化設(shè)計方案，從而達到在數(shù)量上減少繼電保護裝置，以及相應(yīng)投資運行成本的降低。特別關(guān)注的是：可靠性指標必須滿足對應(yīng)的客觀要求。endprint

2.2 對繼電保護裝置可靠性的加強

當電力系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)，如果繼電保護裝置在規(guī)定的范圍中出現(xiàn)故障問題，該裝置通常不應(yīng)有拒動故障；而如果其他保護裝置對拒動進行保護，繼電保護裝置也不會有誤動作的出現(xiàn)，即繼電保護能力一定程度上更加可靠。為此，需要加強對繼電保護裝置可靠性指標的準確科學(xué)計算，并準確排除不正確的動作，確保計算的準確。如果要運用繼電保護輔助配套裝置，需要發(fā)揮自動控制回路、二次繼電保護的作用。

2.3 做好繼電保護裝置維護工作

良好科學(xué)的維護是確保繼電保護裝置安全穩(wěn)定運行，使其自身多樣化更好發(fā)揮作用的必需和基礎(chǔ)。為此，電力系統(tǒng)需要首先做好對機電保護裝置的定期檢修和查評工作，對二次設(shè)備元件的名稱、標志等的齊全與否，按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)等是否可以正常使用等，都要進行仔細檢查，以防止和排除裝置可能的隱患，對其出現(xiàn)接點接觸壓力不足的現(xiàn)象加以排除的同時，還應(yīng)檢查線路有無燒傷。其次，對繼電保護裝置的報警指示燈、配線、卡子是否有脫落等進行仔細檢查，檢查斷路器操作機構(gòu)是否出現(xiàn)異常情況。檢查完成后，還應(yīng)對繼電保護裝置做好分類，以便對其運行現(xiàn)狀做出準確判斷，在繼電保護裝置發(fā)生異常時，可以做出客觀的分析和判斷，以更好地進行可行性技術(shù)處理，及時高效地對質(zhì)量隱患進行排除，始終保障電力系統(tǒng)的平穩(wěn)安全運行。

2.4 對自動化保護裝置可靠性強化的措施

自動化保護裝置應(yīng)用于繼電保護裝置，在實踐中是一種極為重要的技術(shù)手段。由于自動化裝置的結(jié)構(gòu)繁瑣，現(xiàn)實中主客觀的多種因素又極易對其產(chǎn)生影響，因此，要求操作自動化裝置的技術(shù)人員在技能上的專業(yè)性、操作的熟練性、必備的相關(guān)技術(shù)知識和專業(yè)素養(yǎng)。堅持每隔一段時間對自動化裝置的信息數(shù)據(jù)進行一次全面認真校對，保障其運行更加穩(wěn)定、安全和可靠。

對于自動化裝置在使用中可能的各種質(zhì)量問題，要做好對其日常運行規(guī)律的記錄，并對相關(guān)數(shù)據(jù)做到分析和處理做到客觀，以備今后在開展工作時，有相關(guān)可靠理論依據(jù)。對裝置實施定期和不定期的雙向檢查、維護，并對不再適用的裝置及時進行更換。同時，還應(yīng)不斷與時俱進的對裝置進行技術(shù)的升級、改造、更新。對于自動化裝置的選用，應(yīng)從電力系統(tǒng)的特點出發(fā)，選用裝置綜合性價比上與線路、母線情況相匹配，將裝置故障的發(fā)生頻率降到最低。做好數(shù)據(jù)信息的采樣、控制、存儲工作，優(yōu)化利用全數(shù)字化保護系統(tǒng)、非常規(guī)互感器數(shù)字信號。同時，通過裝置檢測器的合理科學(xué)利用，對自動化裝置可以實現(xiàn)日常的全面、動態(tài)監(jiān)測以及維護工作；借助變壓器繞組對自動化裝置進行必要的變形測試，也可以利用紅外熱成像等先進技術(shù)準確檢測，做到對運行中的自動化裝置可能發(fā)生的質(zhì)量問題實現(xiàn)快速、有效的處理，確保其運行始終保持安全、穩(wěn)定。

3 結(jié)論

總之，作為與人類生產(chǎn)生活密不可分的清潔能源的電力，不僅給電力企業(yè)帶來了極好的經(jīng)濟效益，也推動社會經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展進步和人們生活質(zhì)量的提高。繼電保護裝置對于電力系統(tǒng)保障電力的安全穩(wěn)定運行起著關(guān)鍵性的作用，因此，加強對繼電保護裝置及自動化裝置可靠性的研究對于整個電力系統(tǒng)可靠性運行的提升和服務(wù)質(zhì)量都有著現(xiàn)實的作用和深遠的意義，為社會的經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展起到了“動力”支持。

參考文獻

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