廣東億能電力股份有限公司 邱炳江
影響自動化繼電保護安全管理工作的原因有三:硬件問題。是繼電保護裝置本身存在的問題,像保護裝置、二次回路、通信線路、斷路器等出現(xiàn)故障,影響到整個保護系統(tǒng)的運行質(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)置錯誤,以及實際功能與繼電保護需求不符等,這些問題直接影響著繼電保護系統(tǒng)的正常運行;人為因素。也是引起自動化繼電保護系統(tǒng)運行故障的主因,如硬件安裝錯誤,軟件輸入?yún)?shù)錯誤,以及檢修、維護管理不到位等,都會引起自動化繼電保護系統(tǒng)的運行故障。
負載過大。電力系統(tǒng)本身的負載過大,尤其是在特殊季節(jié)如酷暑和嚴寒,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裝置出現(xiàn)誤動作,甚至會導致其拒動故障。一旦繼電器出現(xiàn)拒動故障,那么當再次出現(xiàn)短路電流時,繼電器將失去對線路的保護作用,不能及時切斷電源,進而引起整個電網(wǎng)的供電故障。
線路老化。繼電器長期的運行,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)只是對其進行長時間的維護,沒有投入資金進行繼電器的更換,致使整個供電線路較為脆弱,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,其使用的是負荷開關(guān),電網(wǎng)中沒有設(shè)置繼電器,主要是因為環(huán)狀供電網(wǎng)的負荷發(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,恢復供電速度較慢,降低了電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。
安全管理人員業(yè)務能力薄弱。繼電保護安全管理工作對安全管理人員業(yè)務能力有著一定的要求,需其具備一定的繼電保護工作經(jīng)驗,熟知繼電保護裝置的各種故障及工作原理,并要具備良好的維修技能,當繼電保護出現(xiàn)故障后可快速、準確判斷故障位置及故障原因,及時制定故障處理方案,在短時間內(nèi)排除故障恢復供電。然而在實際的工作中,由于安全管理人員注重于安全管理工作,自身的維修技能、故障應急處理能力較為薄弱,導致繼電保護裝置維修不及時或是維修不準確,影響到繼電保護的工作質(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)運行全面的安全管控。而電力系統(tǒng)實際的安全管理制度,沒有對繼電保護的相關(guān)工作進行明確,比如,沒有明確人員繼電保護工作的職責,以及針對繼電保護的工作內(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的安全管理效果。
繼電保護管理不到位。繼電保護裝置本身若存在質(zhì)量問題,其運行質(zhì)量則無法保障,需在采購階段進行嚴格的質(zhì)量控制,并在安裝前對裝置進行再次的質(zhì)量檢驗,以此來保證安裝后繼電裝置的保護作用。如在這兩個環(huán)節(jié)中質(zhì)量控制不嚴,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,工作不夠認真、檢修維護不到位,存在運行故障的繼電裝置被遺留在線路中,進而埋下了供電安全的隱患。以及設(shè)備在運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。
電力自動化系統(tǒng)可實現(xiàn)整個電網(wǎng)運行狀況的實時監(jiān)測,可監(jiān)測到每個繼電保護的節(jié)點,并可通過通信網(wǎng)絡對每個節(jié)點進行調(diào)整和優(yōu)化,實現(xiàn)對電網(wǎng)的監(jiān)測、解析、傳達三位一體的控制。在自動化繼電保護系統(tǒng)中,可通過設(shè)置軟閾值、硬閾值對繼電保護的工作狀態(tài)進行控制,保持大部分繼電器運行,使少量的繼電器處于休眠狀態(tài),維持電網(wǎng)安全運行的同時保證了繼電器高質(zhì)量的運行,以防止繼電器長期運行影響到其使用壽命;調(diào)節(jié)電路信號,保證繼電保護系統(tǒng)硬件與軟件間的兼容性,在確保電容量安全的同時提高線路的抗干擾能力;轉(zhuǎn)化外部信號,當接收到外部信號后需將其以模擬信號的形式進行傳輸,增強系統(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,在傳感器中運用算法使其在空間和時間上互補,然后使用卡爾曼濾波法實現(xiàn)電力數(shù)據(jù)在電路中的安全傳輸[2]。
在實際的安全管理中,需針對整個系統(tǒng)建立定期的檢查制度,可實行月度專項檢查、季度整體檢查,以保證自動化繼電保護系統(tǒng)始終處于良好的運行狀態(tài)。
加強硬件驗收。依據(jù)驗收的內(nèi)容對繼電保護系統(tǒng)進行全方位檢查。在完成繼電保護系統(tǒng)安裝后,需針對其各個組成部分進行質(zhì)量檢測,像通信裝置,確定其本身的質(zhì)量后、并檢驗通信功能是否完好,或是遙控設(shè)備,檢測其各項遙控功能是否正常;在驗收過程中需參照設(shè)備說明書對設(shè)備的實際性能進行檢測,以確定其功能狀況是否與說明書一致,以確保繼電保護系統(tǒng)硬件的質(zhì)量;在整個系統(tǒng)驗收中要注意相關(guān)文件材料的驗收,如施工圖紙、質(zhì)量檢驗報告、設(shè)備運行標準等,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。
加強軟件驗收。在實際的驗收工作中,需在系統(tǒng)軟件上發(fā)送遠程監(jiān)控指令,并調(diào)整監(jiān)控的各項參數(shù),確保信息可準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,如使用低頻波段進行信息的交互。在獲取終端信息后對不同時間點的反饋數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,并設(shè)置好每個繼電器的保護范圍。
在裝置的選擇中需從靈敏性、速度性、可靠性三方面入手,以確保裝置的保護效果。在靈敏性方面,裝置可在故障發(fā)生后及時準確做出動作反應,以及精準地確定故障位置,以實現(xiàn)自身的保護作用;在速度性上,一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障繼電器會立即做出動作反應,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)進行實時保護,其保護功能不會影響到電網(wǎng)的正常運行,且在運行過程中不會成為電網(wǎng)的負擔,裝置的可靠性越好,對電網(wǎng)的保護能力就越高[3]。
在裝置選擇時,將以上三點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速度,保證了電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。在繼電保護系統(tǒng)中可實時監(jiān)測繼電器的運行狀態(tài),及時獲取故障信息,以形成對系統(tǒng)構(gòu)件的保護作用,當線路出現(xiàn)故障時,保護系統(tǒng)在第一時間發(fā)出切斷電路指令,將故障元件與線路進行隔離,防止電流過大燒毀元件,且可保證正常線路的持續(xù)供電。在繼電保護裝置其他硬件的選擇上,也要從電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性上出發(fā),準確選擇硬件設(shè)施,以確保整個繼電裝置的功能性,進而促使其充分發(fā)揮出保護功能,減少線路故障,降低元件損壞程度,進而減少線路故障的經(jīng)濟損失。
自動化繼電保護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措施執(zhí)行上的保障。依據(jù)繼電保護裝置實際的需求,明確安全管理人員的工作責任和內(nèi)容,使其認識到繼電保護裝置安全管理的重要性,并根據(jù)實際工作內(nèi)容制定安全管理計劃,設(shè)定管理目標,使安全管理人員在實際的工作中有方向、有目標、有計劃的開展工作,以提升安全管理工作的成效。完善考核機制建設(shè),設(shè)定合理的考核指標和標準,對于安全管理各項工作落實到位的工作人員予以一定的經(jīng)濟性獎勵,針對表現(xiàn)較差的工作人員要按照其工作的實際情況以及工作態(tài)度進行合理的經(jīng)濟性懲罰,獎懲并重,考核要公正嚴明,以發(fā)揮出績效考核激勵和約束員工的作用,以促進安全管理效益的提升,為自動化繼電保護的安全、穩(wěn)定、可靠運行,扎實安全管理基礎(chǔ)。
繼電保護安全管理工作需要一個良好的內(nèi)部環(huán)境,所有與繼電保護工作相關(guān)的工作人員,都要對繼電安全管理工作有一個深度的認識和了解,并認可繼電保護工作的重要性,對安全管理的各項工作給予大力的支持。其中,管理人員要提高重視程度,加強監(jiān)督管理,對基層工作人員進行督促,形成嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L,當維修人員自身無法有效解決繼電器故障時,需與其他維修人員進行討論,如還未能解決問題要及時上報領(lǐng)導。在實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,應嚴格落實五查工作,對電力系統(tǒng)進行標準化檢驗,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準作業(yè)指導書,要求相關(guān)人員進行學習,規(guī)范操作人員作業(yè)行為,也可邀請技術(shù)專家進行實際的指導,電力系統(tǒng)各個單位間也可組織技術(shù)攻關(guān)活動,以全面提高繼電保護的安全管理水平。
綜上,自動化技術(shù)在繼電保護裝置中的應用實現(xiàn)了繼電保護的自動化控制,通過控制軟件對繼電保護裝置進行實時監(jiān)測,當電網(wǎng)出現(xiàn)故障后會及時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裝置安全運行的關(guān)鍵,其涉及到了保護裝置安裝后的質(zhì)量驗收管理,以及在保護裝置設(shè)備選型時,對各個環(huán)節(jié)進行精細化的管理,經(jīng)過對各個環(huán)節(jié)的有效管控,以此來提升自動化繼電保護安全管理的成效,確保繼電保護裝置功能的可靠性。