李元彬

摘 要：本文簡要分析了電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)與安全自動控制，力求為今后的相關(guān)工作提供參照。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；安全自動控制

隨著輸電電壓等級、輸電容量的提高輸電網(wǎng)的不斷壯大，電網(wǎng)對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置的要求越來越高。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前沿衛(wèi)士，因此電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置本身的安全性、可靠性等顯得尤為重要。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動裝置在電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、輸送、變電以及用戶側(cè)均有應(yīng)用，對電力網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著決定性作用。

一、電網(wǎng)調(diào)度的安全自動控制

當(dāng)前時(shí)期，電網(wǎng)調(diào)度自動化控制的主體就是計(jì)算機(jī)，其包括了對進(jìn)行信息的顯示和采集功能，還能夠?qū)崟r(shí)對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和計(jì)算、對控制系統(tǒng)的形成進(jìn)行有效控制。該控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息顯示與采集系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)對信息進(jìn)行采集，且將有關(guān)信息在液晶屏上顯示出來，還可以對控制系統(tǒng)工作狀況實(shí)行分析、計(jì)算、監(jiān)測和控制?？刂葡到y(tǒng)的遠(yuǎn)動端處在變電所與電廠，能夠數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，調(diào)度端處在控制系統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度中心。安全自動控制的要求如下：

1電力設(shè)備運(yùn)行時(shí)不得處于無保護(hù)狀態(tài)，保護(hù)裝置應(yīng)與被保護(hù)的電力設(shè)備一起投入運(yùn)行，除特殊情況經(jīng)總工或分管生產(chǎn)的公司領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)外。

2繼電保護(hù)及安全自動裝置的投入或解除，必須按設(shè)備調(diào)度管轄范圍劃分，得到相應(yīng)的值班調(diào)度員命令或同意后，才能進(jìn)行操作。

3進(jìn)行合環(huán)、解環(huán)、轉(zhuǎn)電等操作時(shí)間一般限定在30分鐘內(nèi)，此時(shí)可不調(diào)整保護(hù)定值。但有些保護(hù)可能失配，調(diào)度人員需先進(jìn)行潮流計(jì)算，因潮流突變會引起保護(hù)誤動的應(yīng)要求調(diào)度員調(diào)整好潮流方可進(jìn)行操作。

4計(jì)劃停用電壓互感器時(shí)，距離等相關(guān)保護(hù)應(yīng)退出。對電壓互感器進(jìn)行操作時(shí)，應(yīng)防止電壓互感器由二次側(cè)向一次側(cè)反充電。

5在單母線分段接線的變電站，若某一段母線PT檢修或停役而由另一段母線PT轉(zhuǎn)供時(shí)，在母聯(lián)（或母分）跳閘或手動分閘時(shí)，可能導(dǎo)致PT停役的母線段上多回相關(guān)饋路的誤動。因此要盡量縮短母線PT停役時(shí)間。

6當(dāng)某套保護(hù)故障時(shí)，在報(bào)經(jīng)縣調(diào)同意后允許主變單套保護(hù)短時(shí)運(yùn)行，但要求及時(shí)消缺處理。當(dāng)非電量保護(hù)裝置故障或非電量保護(hù)停役時(shí)，主變是否運(yùn)行由公司總工決定。

7當(dāng)一變電站10kV母線及出線由另一變電站10kV單回線轉(zhuǎn)供時(shí)，要求被轉(zhuǎn)供的變電站10kV進(jìn)線保護(hù)解除。

8對于主變、發(fā)電機(jī)等設(shè)備的電流差動保護(hù)，在出現(xiàn)CT斷線信號后，無法復(fù)歸時(shí)，要求立即匯報(bào)調(diào)度并退出各側(cè)電流差動保護(hù)進(jìn)行處理。

二、電力系統(tǒng)和供電系統(tǒng)的安全自動化控制

1.電力系統(tǒng)的安全自動化控制

電力系統(tǒng)安全自動化控制能夠?qū)﹄娏Φ纳a(chǎn)、監(jiān)管以及傳輸環(huán)節(jié)實(shí)行自動化調(diào)度、自動化控制和自動化管理。電力系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的東西較多，分布范圍較廣泛，其由輸電配電網(wǎng)、變電所、用電用戶和電廠共同構(gòu)成，需對控制系統(tǒng)各個構(gòu)成部分實(shí)行統(tǒng)一遠(yuǎn)行與統(tǒng)一調(diào)度。電力系統(tǒng)安全自動化涵蓋的專業(yè)技術(shù)包括了電力生產(chǎn)階段的管控調(diào)節(jié)、自動化監(jiān)測、生產(chǎn)階段自動化調(diào)度、自動化傳輸數(shù)據(jù)、器件與系統(tǒng)的自動化保護(hù)、供電公司的經(jīng)濟(jì)自動化監(jiān)管。其是以提升管理效率與企業(yè)利潤、保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性可靠性、確保供電電壓與供電頻率質(zhì)量為目標(biāo)。其最低層為區(qū)域性發(fā)電廠、區(qū)域性變電所和區(qū)域性調(diào)度中心。直屬發(fā)電廠、樞紐變電所和區(qū)域調(diào)度中心共同構(gòu)成了電力系統(tǒng)安全自動化的中間層。其最高層就是總控調(diào)度中心。在幾個層次中，配電網(wǎng)、變電所和電廠都具備自身的自動化控制系統(tǒng)，構(gòu)成了多級控制體系。

2.供電系統(tǒng)的安全自動化控制

該自動化控制通常包含了負(fù)荷自動化控制、變電安全控制和地區(qū)電力調(diào)度監(jiān)測控制。其中，負(fù)荷自動化控制重點(diǎn)應(yīng)用聲頻控制或工頻控制兩類控制模式。變電所安全控制的遠(yuǎn)動設(shè)備應(yīng)用可編程序控制器，這種模式未來的發(fā)展方向即是滿足無人值守的要求。地區(qū)電力調(diào)度監(jiān)測控制的功能和調(diào)度中心控制系統(tǒng)相似，可要簡單許多，其通常是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。

3.供電系統(tǒng)運(yùn)行方式選擇

盡量避免在同一廠、所母線上同時(shí)斷開所連接的兩個及以上運(yùn)行設(shè)備（線路、變壓器），當(dāng)兩廠、所母線之間的電氣距離很近時(shí)，也要避免同時(shí)斷開兩個及以上運(yùn)行設(shè)備；在電網(wǎng)的某點(diǎn)上以及與主網(wǎng)相連的有電源的地區(qū)電網(wǎng)中，應(yīng)設(shè)置合適的解列點(diǎn)，以便采取有效的解列措施，確保主網(wǎng)的安全和地區(qū)電網(wǎng)重要用戶供電；避免采用不同電壓等級的電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式；盡量避免短線路成串成環(huán)的接線方式；宜采用環(huán)網(wǎng)布置，開環(huán)運(yùn)行方式。

4.微機(jī)繼電保護(hù)裝置停用

微機(jī)繼電保護(hù)裝置使用的交流電壓、交流電流、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出回路作業(yè)；裝置內(nèi)部作業(yè)；繼電保護(hù)人員輸入定值。

5.安全自動控制保障

運(yùn)行或常用的定值一般存放在0區(qū)，新下達(dá)保護(hù)定值將逐步包含定值區(qū)間內(nèi)容；運(yùn)行人員、調(diào)度人員、調(diào)試人員、運(yùn)方人員需對定值單備注欄中闡述的內(nèi)容特別留意；保護(hù)裝置更改定值時(shí)嚴(yán)格按電力聯(lián)營公司縣調(diào)調(diào)度規(guī)程規(guī)定要求執(zhí)行。更改完畢后應(yīng)將定值通知單內(nèi)要求填寫的內(nèi)容填寫清楚，包括版本號、校驗(yàn)碼、日期、簽名等；電網(wǎng)運(yùn)行中線路保護(hù)的重合閘方式（檢無壓、檢同期、非同期）由調(diào)度員根據(jù)定值單說明的方式進(jìn)行切換，定值單無說明的，操作過程中，不對重合閘方式進(jìn)行切換；電力聯(lián)營公司電網(wǎng)低周減載定值按每年度下發(fā)的低周減載方案配置表來整定和執(zhí)行。

三、反事故自動控制裝置

1.電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置

電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置是對系統(tǒng)故障采取隔離被保護(hù)的設(shè)備，其通常安裝在輸電變電線路中，對輸配電線路、發(fā)電設(shè)備以及變壓設(shè)備進(jìn)行保護(hù)?；谙到y(tǒng)保護(hù)機(jī)制，繼電保護(hù)設(shè)備能夠分成過電流保護(hù)機(jī)制、方向保護(hù)機(jī)制、差動保護(hù)機(jī)制以及距離保護(hù)機(jī)制幾類。

2.電力系統(tǒng)的安全自動裝置

從電力系統(tǒng)的總體來分析，電力系統(tǒng)的安全保護(hù)裝置不應(yīng)由于電力調(diào)度系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與供電結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的總體性故障而影響到安全保護(hù)系統(tǒng)的正常功能。電力系統(tǒng)安全保護(hù)系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)的運(yùn)用中，通常是對系統(tǒng)震蕩、失步解列、全網(wǎng)性頻率惡性下降以及電壓崩潰等嚴(yán)重的系統(tǒng)故障進(jìn)行保護(hù)。其采取的安全保護(hù)方式基于功能可以分成以下幾類模式：第一，以備用裝置主動投入為核心的，主動備用設(shè)備切換裝置；第二，電壓與電流頻率短路保護(hù)裝置，該裝置在電路系統(tǒng)中的應(yīng)用，無法消除電壓與電流頻率故障的情況下，就會基于現(xiàn)實(shí)狀況斷開部分輸電線路，以確?？傮w供電網(wǎng)的運(yùn)行安全；第三，輸電線中功率過剩情況的控制裝置，輸電線中如果發(fā)生功率過剩情況，則會造成輸電線路中電壓提升，對和輸電線路相連的裝置造成損害。此時(shí)，系統(tǒng)能夠借助自動化切機(jī)設(shè)備緊急處置過剩功率；第四，通過自動化解列設(shè)備與自動化并列設(shè)備，針對系統(tǒng)中震蕩失步問題實(shí)行調(diào)控。

總結(jié)：綜上所述，電力系統(tǒng)事關(guān)國計(jì)民生，通過繼電保護(hù)與安全自動控制，能夠確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，對社會的正常秩序和經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到積極作用，提高人民生活質(zhì)量，營造和諧社會氛圍。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊興超.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動控制[J].中國科技縱橫.2014（23）：210.