浅谈电气自动化系统继电保护安全管理

时间：2024-05-19

檀心周罡王刚

（锦州锦开电器集团有限责任公司，辽宁锦州121013）

0 前言

在电力系统运行中，外界因素(如雷击、鸟害)、内部因素(绝缘老化，损坏)及操作等，都有可能引起各种故障及不正常运行的状态出现，常见的故障有：单相接地；三相接地；两相接地；相间短路等。电力系统非正常运行状态有：过负荷，过电压，非全相运行，振荡，次同步谐振，同步发电机短时失磁异步运行等。电力系统继电保护和安全自动装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时，用于快速切除故障，消除不正常状况的重要自动化技术和设备。电力系统发生故障或危及其安全运行的事件时，他们能及时发出告警信号，或直接发出跳闸命令以终止事件。

1 继电保护系统中的作用

在大多数电力部门，需要实施自动化的项目包括大坝监护、水库调度和电站运行三个方面。①大坝计算机自动监控系统：包括数据采集、计算分析、越限报警和提供维护方案等。②水库水文信息的自动监控系统：包括雨量和水文信息的自动收集、水库调度计划的制订，以及拦洪和蓄洪控制方案的选择等。③厂内计算机自动监控系统：包括全厂机电运行设备的安全监测、发电机组的自动控制、优化运行和经济负荷分配、稳定监视和控制等。

基于现行继电保护运行环境尚未实现根本改变，自动化综合变电站、现代化电网对继电保护功能需求的日渐提升，令其全方位功能的激发与安全管理工作有了更高的奋斗目标。电力系统自动化发展至今，继电保护以供操作人员灵活掌握和安全上的高度可靠性，正确的逻辑回路动作等优势，科学实现了遥测、遥控、遥调及遥信等共享化管理功能，并实现了无人值守自动化管控目标。同时其引入的故障录波与基于GPS的卫星对时功能较大程度便利了人们对电力系统不良故障的及时、准确分析与高效处理。

相比于电磁型保护方式，继电保护系统对防雷击、抗干扰、工作环境、电压电源等条件具有更高的客观要求，同时针对现行不尽完善的变电站后台远方监控令我们必须强化提升继电保护管理，完善继电保护相关设备服务运行环境、优化设计维护方式，进而合理补充自动化综合变电站人性化功能，令其为打造运行稳定、安全的综合电网奠定良好的基础。

2 电力自动化继电保护安全管理

在实际运作中我们应秉承全局观念开展设计，科学合理进行配置，令继电保护、信号、计量、控制、测量及远动等环节互相配合、协调有序，确保整体电力系统始终保持高水平运行状态。同时我们应合理实施变电站扩建增容，为更换设备实施改造留有一定空间，令相关变电站设计合理适应传统有人值守及综合自动化管理模式。

统筹规划，科学开展选型设计。在选型设计阶段我们应避免片面的求价格低而选用过渡型技术、不稳定设备，这样很容易导致服务运行中发生偏差或缺陷现象，反而会耗费较大的人力、物力资源进行改造更新。我们应主体面向形象良好的知名企业，选择设计完善、技术成熟、性能可靠稳定的安全继电保护产品，保障硬件设备的质量优秀，令其在电力系统中实现长期的稳定服务运行。为避免网络故障及无法实施数据远传现象我们应对传统变电站监测电压、事故音响及预告作用进行合理保留，进而完善保障电力设备的持续安全运行。

另外，我们应科学改善更新监控数据库，令后台信号依据变电站名称、重要等级进行合理划分并实现分类显示。一旦故障发生数个后台信号一同显示，操作管理人员则能够依据类别重要性快速做出准确的判断与分析。

3 完善调试安装、确保各设备协调配合

自动化综合变电站系统的建设令继电保护涵盖众多环节设备，例如后台监控、测量表计、直流系统、远动、五防等，因此我们应完善开展调试安装，明析继电保护同该类设备的管理分工与责任划分，进而促进各方的协调配合。同时我们应在录入基础数据、建立系统数据库及联合调试各项设备等环节上下功夫。

对新近安装的继电保护装置我们应科学进行校验，对其加入百分之八十额定电压，模拟探析系统有可能产生的各类故障，针对装置科学开展传动试验与整组模拟，进而完善保障装置中涵盖的逻辑回路得到正确性验证。针对计算机装置防潮、抗干扰性能较差，安全系数、工作可靠性有限，容易引发雷击现象，对电源电压与工作环境要求较高的现状我们应采用两端电缆屏蔽层接地的相关抗干扰规范，在网线及二次回路中合理配置避雷器，在直流电源处加设稳压与滤波设备、在变电站控制室加设调节室温空调设备、交流电源处引入雷电吸收器等科学措施，提升网络线、光缆抗外力破坏能力，辅助提升计算机装置安全可靠性，保障自动化继电保护装置接线可靠牢固。

另外，我们还应强化对电力工程重要质量环节的控制，例如科学管控远方后台反映监测、GPS对时精度、远动通道质量及全站模拟精度等。针对变电站改造进程中一些设备无法停电终止运行的现象，我们可科学利用技术手段完善安全措施管理，例如应用模拟开关校验新装置，实现不停电服务，同时积累丰富施工经验，创设不停电典型作业规范及继电保护安全管理措施，为安全施工创设良好的环境。

4 设备验收及运行维护

基于继电保护要求，我们应科学开展设备验收及运行维护，除了一些常规整组传动保护试验，还应着重强化对各项设备遥信、遥控、遥调与遥测操作的验收。依据各项设备客观特征制定适应性操作运行规程，列出运行要点。

各类报告书、工程竣工图纸以及技术资料应及时报送相关部门，并做好系统数据的存储备份工作，进而为后续的维护运行、改造检修做好充足的技术准备。

应进一步强化运维人员现场培训，提升其业务素质及对新设备熟练掌握程度，进而直接强化设备运维质量。设备投入运行之前运维人员应熟悉变电站主接线状况及运行方式，熟练掌握计算机操作技巧并通过严格考核合格后才可担任相关工作。

我们还应合理进行事故预想，能够准确、清晰对后台信号展开分析并判断故障，为随时记录故障情况，我们应将GPS对时与故障录波列为重点巡查装置，进而有利于科学进行电力系统故障分析与处理。一些变电站在经过自动化综合改造后，其各类电源均细化统一为直流二百二十伏电源，包括控制、保护、电子锁及信号电源，令室外设备直流回路明显增加，因此我们应科学做好针对二次室外回路的安全维护管理，降低直流接地引发故障机率。