吳 昊

（蘇州市長(zhǎng)盛電力安裝工程有限公司，江蘇蘇州 215004）

1 繼電保護(hù)的內(nèi)涵

繼電保護(hù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，可發(fā)揮預(yù)防故障以及控制設(shè)備等作用，促使電力系統(tǒng)運(yùn)行更加安全與穩(wěn)定。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展過(guò)程中，電氣自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用更加廣泛，人們要求相關(guān)設(shè)備具備更高的可靠性以及安全性，在設(shè)備中引入繼電保護(hù)安全技術(shù)，可使系統(tǒng)在運(yùn)行中更具穩(wěn)定性、安全性，助力電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化、智能化以及自動(dòng)化發(fā)展。通過(guò)應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)，可使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)電源故障后智能啟動(dòng)繼電保護(hù)器，準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)位，深入分析故障原因，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，促使工作人員及時(shí)處理[1]。若出現(xiàn)嚴(yán)重故障，可自動(dòng)跳閘，加大電氣設(shè)備保護(hù)力度，使電力系統(tǒng)及時(shí)終止運(yùn)行，防止故障影響持續(xù)擴(kuò)大。在繼電保護(hù)器發(fā)出報(bào)警信息之后，工作人員可及時(shí)獲取電氣設(shè)備發(fā)生故障的點(diǎn)位、原因還有具體范圍等信息，并根據(jù)相關(guān)信息設(shè)置警戒線，以防發(fā)生安全事故，維護(hù)員工生命安全。工作人員在接到報(bào)警信息之后，可根據(jù)繼電器反饋的故障信息盡量縮短維修時(shí)間，減少故障帶來(lái)的損失。在電力自動(dòng)化技術(shù)持續(xù)發(fā)展與日漸成熟背景下，系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜，這對(duì)繼電保護(hù)器提出更高需求，既要求其具備基礎(chǔ)的監(jiān)控、控制以及遠(yuǎn)程管理等功能，還要求其能共享信息資源，以立足多個(gè)角度維護(hù)電力系統(tǒng)安全，使系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定。

2 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中影響繼電保護(hù)安全的因素

2.1 軟件因素

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中運(yùn)用繼電保護(hù)裝置，系統(tǒng)軟件會(huì)一定程度上影響繼電保護(hù)的安全性。首先，會(huì)影響保護(hù)范圍。因?yàn)樗鶓?yīng)用的繼電安全保護(hù)裝置很難對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面覆蓋，應(yīng)用中可能會(huì)出現(xiàn)行動(dòng)有誤或者拒絕行動(dòng)等情況，難以發(fā)揮保護(hù)作用。其次，系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)有待優(yōu)化。部分系統(tǒng)軟件在設(shè)計(jì)過(guò)程中未充分考慮繼電保護(hù)裝置實(shí)際運(yùn)行需求，造成系統(tǒng)軟件不符合工程需求或者是脫離實(shí)際情況的問(wèn)題，影響保護(hù)功能的發(fā)揮。最后，繼電保護(hù)邏輯存在漏洞。這主要是在繼電保護(hù)邏輯設(shè)計(jì)期間缺乏全面考量，造成邏輯保護(hù)有較大漏洞問(wèn)題，無(wú)法保證系統(tǒng)軟件正常、可靠的運(yùn)行。

2.2 硬件因素

在電氣自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)中分布了多種硬件設(shè)備，像輔助電子元件、繼電器等，若系統(tǒng)所用硬件設(shè)備質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，就難以保證其安全性，從而會(huì)使整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行安全受到影響。系統(tǒng)中的繼電器主要作用是接收信號(hào)并傳遞信號(hào)，同時(shí)具有電路開(kāi)閉功能，此裝置性能高低、質(zhì)量?jī)?yōu)劣、不同地點(diǎn)都會(huì)使其所發(fā)揮作用有一定差異。

2.3 人為因素

人為因素也是影響電氣自動(dòng)化系統(tǒng)繼電保護(hù)安全性能的關(guān)鍵因素，雖然和傳統(tǒng)裝置相比，新時(shí)期的繼電保護(hù)系統(tǒng)在技術(shù)方面有了大幅提升，不過(guò)系統(tǒng)在安裝、維護(hù)以及運(yùn)行過(guò)程中都需要一定人力幫助，期間若工作人員不能嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)操作，導(dǎo)致工作行為失誤或者未按照要求進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的安裝工作，或者裝置安裝后運(yùn)行中未做好保養(yǎng)及維修工作，也會(huì)對(duì)繼電保護(hù)安全性能產(chǎn)生較大影響

3 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中繼電保護(hù)的安全技術(shù)及優(yōu)化對(duì)策

3.1 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中繼電保護(hù)的安全技術(shù)

3.1.1 母線繼電保護(hù)技術(shù)

在母線中應(yīng)用的繼電保護(hù)安全技術(shù)，以差動(dòng)保護(hù)以及相位保護(hù)為主。在對(duì)母線進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)期間，通過(guò)調(diào)整母線運(yùn)作形式以及母線倒閘操作方式，可擴(kuò)大或者縮小母線差動(dòng)保護(hù)區(qū)間。在對(duì)母線元件進(jìn)行倒換操作過(guò)程中，會(huì)使母線差動(dòng)保護(hù)目標(biāo)對(duì)象增加或者減少。對(duì)母線進(jìn)行相位保護(hù)，主要是根據(jù)母線元件改變特征，增設(shè)相關(guān)電流互感器，隨后和母線側(cè)端子以及二次繞組相連接，主要于差動(dòng)點(diǎn)位安裝互感器[2]。技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)電流的大小優(yōu)化設(shè)計(jì)接地環(huán)境條件，針對(duì)大電流設(shè)置接地裝置，主要通過(guò)三相布線來(lái)保護(hù)母線，而對(duì)于小電流設(shè)置接地裝置，則主要是使相間短路，將兩相連接，以更全面地保護(hù)母線。

3.1.2 變壓器繼電保護(hù)技術(shù)

變壓器應(yīng)用繼電保護(hù)安全技術(shù)，主要涉及兩方面，即瓦斯保護(hù)、短路保護(hù)。其中瓦斯保護(hù)的關(guān)鍵是對(duì)變壓器油箱進(jìn)行繼電保護(hù)，如果系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中油箱發(fā)生破損等問(wèn)題，將會(huì)引發(fā)故障電弧，由此很可能造成油箱中的油與絕緣材質(zhì)發(fā)生分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量有毒氣體，因此要著重在變壓器油箱中引入繼電保護(hù)技術(shù)，加大保護(hù)強(qiáng)度，必要情況下可先使電源斷開(kāi)，隨后將報(bào)警信息發(fā)送給運(yùn)維人員，方便運(yùn)維人員高效、準(zhǔn)確地進(jìn)行故障處理。而在變壓器短路保護(hù)方面，主要圍繞變壓器過(guò)電流以及阻抗等問(wèn)題實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)。在對(duì)變壓器阻抗進(jìn)行保護(hù)期間，主要是利用阻抗元件發(fā)揮保護(hù)功能，在變壓器遇到故障時(shí)能夠自動(dòng)斷電，由此減少變壓器受到阻抗問(wèn)題的干擾。而在過(guò)電流繼電保護(hù)方面，主要是使變壓器雙側(cè)端的元件和電源電流保護(hù)裝置保持協(xié)同，通過(guò)電流元件發(fā)揮繼電保護(hù)功能，保證電流元件和有關(guān)時(shí)間原件經(jīng)過(guò)短時(shí)間的運(yùn)行，能夠自動(dòng)化斷電，以防變壓器發(fā)生過(guò)電流問(wèn)題[3]。

3.1.3 發(fā)動(dòng)機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)

在發(fā)動(dòng)機(jī)中引入繼電保護(hù)安全技術(shù)，一方面要明確重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象，加大定子組匝保護(hù)力度。由于定子組匝一旦發(fā)生短路等故障，將造成局部溫度快速上升，嚴(yán)重情況下還會(huì)損壞絕緣層結(jié)構(gòu)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)故障，不能正常運(yùn)行。所以在發(fā)動(dòng)機(jī)中引入繼電保護(hù)安全技術(shù)時(shí)，要在定子繞組中合理地裝設(shè)匝間保護(hù)傘，以防發(fā)生短路問(wèn)題，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)加大安全保護(hù)力度，使其具有更高的安全性能。另一方面，要注意到發(fā)動(dòng)機(jī)在單向接地過(guò)程中，通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)流經(jīng)電流比設(shè)定值要高，需立即通知技術(shù)人員在合理位置裝設(shè)保護(hù)接地裝置，并且根據(jù)相位中心點(diǎn)還有電流情況引入繼電保護(hù)安全技術(shù)，加大發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)力度，使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行更加安全、可靠。

3.1.4 高壓電機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)

在高壓電機(jī)中引入繼電保護(hù)安全技術(shù)，主要涉及低電壓保護(hù)、負(fù)序電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、電流速斷保護(hù)以及單相接地保護(hù)等。比如，在電流速斷保護(hù)中，因?yàn)槟壳案邏弘姍C(jī)主要是保持遠(yuǎn)程控制模式，啟?？刂撇僮黝l繁，若主回路開(kāi)關(guān)電器選擇真空接觸器，由于真空接觸器不具備較高的分?jǐn)嗄芰?，無(wú)法有效將短路電流切斷，只可把過(guò)負(fù)荷電流還有正常電流切斷，而在應(yīng)用繼電保護(hù)安全技術(shù)后，如果高壓電機(jī)發(fā)生短路故障，繼電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)利用高壓熔斷設(shè)備及時(shí)切斷故障電流，從而發(fā)揮電流速斷保護(hù)的作用。

3.2 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中繼電保護(hù)安全技術(shù)的優(yōu)化對(duì)策

3.2.1 做好設(shè)備安裝

在繼電保護(hù)安全技術(shù)應(yīng)用期間，需要用到的材料主要有信號(hào)收發(fā)裝置以及輸電線路等，為確保繼電保護(hù)安全系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行，要確保所用基礎(chǔ)材料質(zhì)量達(dá)標(biāo)，同時(shí)要做好設(shè)備安裝工作。如果所選材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，將直接影響后續(xù)設(shè)備安裝以及系統(tǒng)運(yùn)行，所以要根據(jù)系統(tǒng)要求和實(shí)際情況選擇達(dá)標(biāo)材料，在確保系統(tǒng)運(yùn)行安全并充分發(fā)揮功能作用基礎(chǔ)上合理控制生產(chǎn)成本。在材料選擇中，要求選購(gòu)人員深入材料市場(chǎng)一線，對(duì)不同廠家同一型號(hào)材料以及不同型號(hào)材料等進(jìn)行綜合對(duì)比，優(yōu)選具有更高性價(jià)比的材料。而且在材料采購(gòu)中，要充分檢查并審核材料供應(yīng)方資質(zhì)，保證材料質(zhì)量檢測(cè)以及生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)備安裝中，要求操作人員具有較高的技術(shù)水平以及操作能力，能夠根據(jù)理論知識(shí)以及豐富的操作經(jīng)驗(yàn)合理調(diào)整安裝參數(shù)，盡量提升安裝效率及質(zhì)量。在建立電氣自動(dòng)化繼電保護(hù)安全系統(tǒng)并安裝有關(guān)設(shè)備時(shí)，要按照精準(zhǔn)、詳細(xì)的組裝方案或者是圖紙有序組裝，不管是組裝硬件或者是搭建軟件，均要滿足有關(guān)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，立足整體層面，加強(qiáng)質(zhì)量控制，確保電氣自動(dòng)化系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、安全的運(yùn)行[4]。在我國(guó)電力技術(shù)不斷發(fā)展并日漸成熟背景下，開(kāi)始廣泛應(yīng)用高低壓轉(zhuǎn)換技術(shù)，為防止繼電保護(hù)裝置運(yùn)行中發(fā)生誤觸問(wèn)題，需嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范及要求設(shè)置運(yùn)行參數(shù)。

3.2.2 制定技術(shù)應(yīng)用機(jī)制及管理制度

在繼電保護(hù)安全技術(shù)應(yīng)用期間，相關(guān)技術(shù)部門要結(jié)合設(shè)備運(yùn)行實(shí)際情況，制定完善的長(zhǎng)效化技術(shù)應(yīng)用機(jī)制，立足技術(shù)層面有效控制繼電保護(hù)裝置安全問(wèn)題，使裝置能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。一方面，技術(shù)部門需要按照國(guó)家或行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置繼電保護(hù)裝置安全標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在具體應(yīng)用安全技術(shù)時(shí)對(duì)各環(huán)節(jié)加強(qiáng)管理及監(jiān)控。另一方面，技術(shù)部門需做好繼電保護(hù)裝置硬件及軟件的檢修、維護(hù)還有更新等工作，保證設(shè)備運(yùn)行環(huán)境良好，防止因軟件及硬件匹配問(wèn)題影響繼電保護(hù)裝置正常運(yùn)行[5-7]。企業(yè)方面要建立長(zhǎng)效、完善的安全技術(shù)體系，明確各部門維護(hù)職責(zé)，細(xì)化分解系統(tǒng)維護(hù)目標(biāo)，形成多個(gè)維護(hù)任務(wù)，配合責(zé)任制度，保證系統(tǒng)維護(hù)到位，以防發(fā)生管理漏洞或出現(xiàn)管理盲區(qū)。

另外，為使繼電保護(hù)安全技術(shù)充分發(fā)揮其功能作用，還要制定完善的管理制度。首先，要制定并落實(shí)責(zé)任機(jī)制，實(shí)現(xiàn)責(zé)任到人，促使工作人員充分履行個(gè)人職責(zé)，并在管理機(jī)制督促下認(rèn)真履行管理職責(zé)，而且一旦繼電保護(hù)裝置發(fā)生故障能及時(shí)追溯責(zé)任人，高效處理故障，最大程度降低故障引發(fā)的損失。其次，要根據(jù)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況配套管理制度以及使用方法，明確管理目標(biāo)，貫徹落實(shí)管理制度。最后，要建立標(biāo)準(zhǔn)化的繼電保護(hù)安全管理機(jī)制，在制度保障下高效、迅速地處理繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行問(wèn)題，確保設(shè)備運(yùn)行更加安全與穩(wěn)定。

3.2.3 加強(qiáng)檢查與驗(yàn)收

其一，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在完成繼電保護(hù)裝置安裝工作后要及時(shí)檢查與驗(yàn)收，保證達(dá)到運(yùn)行要求才能投入使用。其二，要結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行情況以及現(xiàn)場(chǎng)電壓電源等，應(yīng)用與系統(tǒng)運(yùn)行要求相符的繼電保護(hù)安全技術(shù)，最大程度減少網(wǎng)絡(luò)線損率，使系統(tǒng)運(yùn)行更加安全。其三，要對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)各類運(yùn)行故障進(jìn)行模擬演習(xí)，使繼電保護(hù)安全技術(shù)應(yīng)用中能否及時(shí)地對(duì)系統(tǒng)故障作出反應(yīng)。其四，在系統(tǒng)裝置驗(yàn)收期間，要對(duì)繼電保護(hù)安全技術(shù)做好檢驗(yàn)檢測(cè)工作，反復(fù)檢測(cè)各類裝置性能。

4 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)電力事業(yè)不斷發(fā)展過(guò)程中，電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平不斷提升，并對(duì)繼電保護(hù)提出更高要求。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中引入繼電保護(hù)安全技術(shù)，可使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定、安全，不過(guò)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用中會(huì)受到多項(xiàng)因素影響，需要相關(guān)電力企業(yè)及技術(shù)人員正確認(rèn)識(shí)繼電保護(hù)的作用，深入分析繼電保護(hù)安全的影響因素，根據(jù)實(shí)際情況合理選擇繼電保護(hù)安全技術(shù)，并積極探索技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化對(duì)策，充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)安全、可靠的運(yùn)行。