唐福森

（國家電網四川省電力公司映秀灣發(fā)電廠，四川 都江堰 611830）

0 引言

隨著在社會經濟發(fā)展過程中對電力能源的依賴性與日俱增，在實際供電能力和需求方面產生了較大壓力，在水電站的建設與運行方面逐漸得到深度重視與研究支持。水電站的建設與維護工作中應將繼電保護作為重要內容之一，并需在多方面考慮如何提升實際保護效果，進一步確保水電站的安全運作情況與供電能力。繼電保護裝置對水電站的實際運行具有重要意義，在水電站的日常運行時可以在改善安全程度和穩(wěn)定情況的同時，起到一定保護效果和預防控制作用。因此，水電站工作人員在針對繼電保護裝置進行分析與研究時，應重視如何有效預防問題情況的出現，并加強運行維護措施應用，以此減少故障。

1 水電站繼電保護概述

繼電保護是指對電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進行檢測，發(fā)出報警信號，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施，可為系統(tǒng)故障的高效處理提供技術支持，避免生產活動開展效果、系統(tǒng)安全性能等受到不利影響。一般情況下由以下3 個部分組成（圖1）。

圖1 繼電保護原理結構

在水電站建設及應用過程中，通過對繼電保護技術引入及應用的深入思考，有利于降低水輪發(fā)電機組運行故障發(fā)生率，為水電站的生產效益增加及設備工作性能優(yōu)化等提供科學保障，也能豐富保護工作高效開展中的技術內涵，為水電建設事業(yè)的更好發(fā)展打下堅實的基礎[1]。

2 基本要求與保護體系結構

2.1 基本要求

繼電保護裝置在水電站的整體電力系統(tǒng)運行中作為重要基礎保障，需要在實際作用中具有速動性和靈敏性等特點，才能夠有效發(fā)揮出實際作用效果。速動性特點，可以在出現故障問題時快速啟動繼電保護裝置，在一定時間內快速進行切斷反應，高度符合繼電器跳閘時間的設定范圍，預留出更多時間可供維修人員確認故障部位，減少操作時間。敏感性特點，可以在繼電保護裝置正常運轉過程中具有良好靈敏程度，在出現故障時可以快速反應并采取相應措施。選擇性特點，可以在繼電保護裝置出現問題情況時進行有效控制與清理工作，及時隔離故障原件保證整體系統(tǒng)的運行的情況。可靠性特點，則是在裝置進行運作過程中起到明顯保護效果，有效防止出現誤發(fā)問題影響到整體電力系統(tǒng)的實際運作，通過簡化保護裝置的整體布設以提高實際安全性和可靠程度[2]。

2.2 保護體系結構

在水電站中所形成的繼電保護裝置是非常重要的基礎設備，通過分層分布式結構進行合理設置，是一種數字保護裝置的二次設備。在整體結構的組成方面，通過斷路器和保護設備以及二次系統(tǒng)進行有效結合，形成了整體較為復雜的繼電保護系統(tǒng)。比如在保護體系結構中，由直流電源、交流電源及監(jiān)控系統(tǒng)等多種設備進行組合，通過保護屏的形式起到保護和監(jiān)控作用，可對所有屏進行單獨測試確認及功能作用，能夠有效保證水電站的運行安全。

3 水電站繼電保護技術的應用

探討在水電站生產實踐中，充分考慮繼電保護技術的應用，明確相關的應用要點，確保水電站的生產運行狀況良好性。在此期間，相關的應用要點如下。

3.1 優(yōu)化設備安全性能

水電站生產活動開展中，設備運行故障的發(fā)生，會對自身的利用價值、生產效益等造成不利影響，制約著水電站生產水平的提升。因此，需要關注繼電保護技術的科學應用，為水電站生產設備安全性能的不斷優(yōu)化提供技術支持。具體表現如下。

（1）繼電保護技術支持下的水電站生產活動開展，能夠及時消除系統(tǒng)故障，為生產設備的正常運行創(chuàng)造有利的條件，不斷優(yōu)化其安全性能，按期完成好水電站的生產計劃。

（2）在繼電保護技術的作用下，從故障分析及處理、增強保護效果等方面入手，逐漸優(yōu)化水電站生產設備安全性能，促使它們的應用水平能夠保持在更高的層面上，保持水電站生產活動良好的開展狀況，延長與之相關的生產設備的使用壽命[3]。

3.2 有效應對生產風險

水電站生產風險應對狀況，關系著設備的應用質量及生產效益，體現著保護技術的應用水平。因此，為了實現對水電站生產風險的有效應對，則需要對繼電保護技術的應用加以思考。在此期間，需要做到以下兩點。

（1）全面了解繼電保護技術的功能特性及利用價值，將其應用于水電站生產過程中，及時消除系統(tǒng)故障，為設備性能可靠性的不斷增強提供技術保障，確保水電站生產風險應對有效性。

（2）當水電站生產中對繼電保護技術應用方面進行更多的考慮后，可滿足生產設備安全運行要求，為生產風險應對效果的增強提供技術保障，不斷提升水電站的生產及效益水平，避免生產風險影響范圍的擴大，給予水電建設事業(yè)發(fā)展中必要的技術支持。

3.3 其他方面

基于水電站的繼電保護技術應用研究，也需要明確這些方面的應用要點。

（1）技術人員根據水電站所在區(qū)域的實際情況及高效生產要求，給予繼電保護技術應用足夠的重視，有利于優(yōu)化系統(tǒng)故障處理方式，不斷改善水電站的生產狀況，在技術層面上為其生產目標的實現及整體水平的提升等提供支持。

（2）通過對繼電保護裝置合理設置及系統(tǒng)科學構建的思考，為水電站安全運行效果增強提供技術保障，增強與之相關的保護系統(tǒng)應用效果，避免影響水電站生產質量及長效發(fā)展等，有效應對新時期的形勢變化。

4 水電站繼電保護設備運行維護措施

4.1 繼電保護整定

在對繼電保護進行整定時，通常需要滿足以下幾個前提條件，既要關注全網的安全穩(wěn)定運行，同時還要保證一定的靈敏性與可靠性，這樣才能使繼電保護裝置更好地發(fā)揮作用，使其定值與相關的運行方式相符。具體來說，在電力系統(tǒng)運行過程中，如果電網當前所處的運行方式不能滿足這一要求，就必須要進行繼電保護整定工作，且在計算過程中還應當根據當前的具體情形來合理地進行取舍，這樣才能保證水電站繼電保護設備的良好運行。此外，當需要采用不同類型的保護時，為了充分發(fā)揮繼電保護設備的應用價值，還應當注重裝置的靈敏度、動作時間等方面的有效配合，不能對每套保護裝置進行孤立設置，這樣才能更好地展現保護裝置的作用，并保障水電站的良好運行。

4.2 繼電保護異常處理

為確保水電站安全穩(wěn)定的運行，通常需要結合其特征情況來選擇適宜的繼電保護裝置，這也是導致設備裝置種類過于繁多的主要因素之一。在進行繼電保護異常處理時，應當先對繼電保護裝置、異常情況及程度等進行全方位了解，并做好相應的異常分類表，以便為后續(xù)的處理工作提供信息支撐。在完成繼電保護異常狀況分析之后，需要進行異常處理方法的實施，包括以下3 個方面。

（1）繼電保護系統(tǒng)為兩套時通常不會同時發(fā)生異常，如果都發(fā)出了異常報警，則說明兩個系統(tǒng)都存在一定問題，如果只有其中一個發(fā)出報警，則說明是某個系統(tǒng)自身出現問題。

（2）需要掌握繼電保護裝置的邏輯運算能力，可以采取分段隔離的方法進行處理，以便更好地找出故障點位。

（3）當初步確定異常后，應當及時對故障位置的設備進行更新與替換，從而保障水電站的穩(wěn)定運行[4]。

4.3 常規(guī)運維方法

在繼電保護裝置運行過程中，常規(guī)運維方法主要包括以下3 個方面。

（1）合理制定維護檢修方案，相關負責人應當嚴格按照規(guī)定條例來制定繼電保護維護檢修方案，并做好現場檢查工作，對各類裝置的運行狀態(tài)、線路運行方式進行全方位檢查，確保維護檢修方案符合現場實際情況，從而提高方案實施的可行性。

（2）需要重視線路保護，保護方式包括集中式和后備式兩種，運維人員在進行選擇時應結合實際情況來進行，這樣才能更好地發(fā)揮繼電保護裝置的作用。

（3）做好風險評估工作，這是常規(guī)運維中非常關鍵的部分，運維人員必須提高重視，并按照檢查和維修操作的風險識別來完成整個風險評估工作，盡可能地降低風險發(fā)生率[5]。

4.4 智能運維系統(tǒng)的應用

想要進一步增強水電站繼電保護運維質量，減少運行安全問題的發(fā)生，還應當加強對智能運維系統(tǒng)的科學使用。具體來說，應當從以下3 個方面進行。

（1）系統(tǒng)功能架構，通過相關調查發(fā)現，該系統(tǒng)采用3 層架構體系，即數據源、數據存儲分析、應用層，相關人員應當充分了解每一層的情況，例如數據源的獲取主要來自導入或采集兩種渠道，而存儲分析通常由數據庫完成，應用層則涉及狀態(tài)監(jiān)測、運維業(yè)務模塊。

（2）系統(tǒng)移動終端，其作用通常是為了收集基礎數據，想要提高信息安全度，降低風險的發(fā)生，需要將移動終端的外網數據接入內網[6]。

（3）系統(tǒng)維護流程，包括業(yè)務需求梳理、工作流集合劃分等等，按照標準流程進行可以進一步降低人為誤操作的發(fā)生率。

5 提升水電站繼電保護裝置運行維護水平的措施

5.1 建立完善管理體制

目前在水電站的運行過程中，所開展的繼電保護工作出現了多方面隱患。其中管理人員的工作能力不足導致維護工作無法順利開展，甚至責任意識的疏忽、相關制度落實不到位等問題情況頻繁出現，在前期安裝建設及后期維護工作的開展方面都未嚴謹到位，就目前已知問題進行針對性研究，從多方面開展工作管理減少錯漏的概率，并嚴格控制工作內容，尤其是在元件采購及設備安裝調試等多項重要環(huán)節(jié)，要對工作人員的專業(yè)能力和責任意識方面提出實際要求，力求在繼電保護的穩(wěn)定運行狀況和安全程度方面取得良好效果，為水電站的運行情況和電力輸送能力提供必要保障。

5.2 建立風險識別體系

水電站在運作過程中應注意運行風險的控制情況，通過分析繼電保護系統(tǒng)中可能存在的誤動或拒動等故障現象，在技術應用和管理控制方面開展深入研究，建立風險識別體系并研究合理措施進行有效防控，將可能潛藏的各類安全隱患和故障誘因全部剔除。比如可通過改進繼電保護裝置運行模式，減少常見問題的出現概率，真正起到風險防范效果。

5.3 提高技術人員專業(yè)能力

在過往所出現的安全問題中，由于技術人員需參與并操作保護裝置中的重要環(huán)節(jié)，因此在前期采購和后期調試階段都容易受到人為因素影響形成故障，為減少這類問題情況的出現，在專業(yè)人員的職業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)能力方面，都應進行嚴格重視和深入培養(yǎng)，可增加專業(yè)技術培養(yǎng)機會和交流學習機會，提升機電保護人員的專業(yè)能力素養(yǎng)和工作經驗，促使工作人員形成高標準作業(yè)意識，對系統(tǒng)安全運行開展專業(yè)維管工作。

5.4 升級軟硬件系統(tǒng)

隨著科學技術發(fā)展，計算機技術已經在各行業(yè)中得到大力應用，尤其是在各個軟件系統(tǒng)以及多種硬件設備的支持下，能夠促使各行業(yè)得到進一步優(yōu)化發(fā)展。而繼電保護裝置的多種功能也主要依靠計算機技術完成保護工作，所以在提升繼電保護系統(tǒng)的安全性方面，可通過提升計算機系統(tǒng)的軟件質量與硬件設備質量，最大限度提升裝置運行能力和系統(tǒng)管控效果，提升裝置的耐久性和抗電壓沖擊能力，減少各個元器件的損壞可能性和誤動等情況，滿足保護裝置的各項基本功能要求和安全控制標準，對電力能源的供應能力提高起到良好保障效果。

6 結語

綜上所述，在提升水電站生產水平、優(yōu)化保護方式的過程中，需要加深對繼電保護技術引入及科學應用的重視程度，促使水電站運行保護效果更加明顯，保持繼電保護技術良好的利用及發(fā)展狀況，滿足水電站運行風險科學應用要求。