浅谈电力系统继电保护状态检修

周德阳

（湘西电业局变电修试所，湖南 湘西 416000）

1 继电保护的概念

继电保护是为了对电力系统或电力系统的组成元件，例如发电机，变压器和电路等电设备，进行保护，防止它受到电力系统在遇到故障的时候引起的异常运行情况所引起的损害。继电保护的基本任务是：当电力系统发展故障影响运行时，能够在最短的时间内发出信号通知工作人员进行故障排除或自动的对故障进行切除或降低危害，以降低设备的损害程度，而给周围地区带来用电的不便及影响。

2 继电保护状态检修若干问题

传统的继电保护，是依据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求，对继电保护、安全自动装置及二次回路接线进行定期检验，以确保装置元件完好、功能正常，确保回路接线及定值正确的，若保护装置在两次校验之间出现故障，只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果两次检验期间电力系统发生故障，保护将不能正确动作。保护装置异常是电力系统非常严重的问题，因此，电气二次设备同样需要状态监测，实行状态检修模式，和一次设备保持同步，以适应电力系统发展需要。继电保护状态检修若干问题主要包括以下方面：

（1）电气二次回路监测问题。电气二次设备从结构上可分为电气二次回路和保护（或自动）装置两部分。目前，保护装置的微机化，使之已经较容易实现状态监测。而电气二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成，点多、分散，要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难，也不经济。所以，对于电气二次回路，应重点从设备管理的方面着手，如设备的验收管理、离线检修资料管理，结合在线监测，来诊断其状态。

（2）电力系统二次设备的电磁抗干扰监测问题。由于大量微电子器件、高集成电路在电气二次设备中的广泛应用，故电气二次设备对电磁干扰越来越敏感，极易受到电磁干扰。电磁波对二次设备的干扰会造成采样信号失真、自动装置异常、保护误动或拒动，甚至元件损坏。虽然国际电工委员会（1EC）及国内有关部门对继电保护制定了相关的电磁兼容（EMC）标准，但目前，对现场电磁环境的监测和管理没有纳入检修范围，也没有合适的监测手段。对二次设备进行电磁兼容性考核试验是二次设备状态检修的一项很重要的工作。对不同发电厂、变电站的干扰源、耦合途径、敏感器件要进行监测和管理，如对二次设备屏蔽接地状况检查，对微机保护装置附近使用移动通信设备（如手机）的管理等。

（3）二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系。一次设备的检修与二次设备检修不是相互完全独立的。许多情况下，二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况，做好状态检修技术经济分析，既要减少停电检修时间，减少停发（供）电造成的经济损失，减少检修次数，降低检修成本，又要保证二次设备可靠正确的工作状况。

3 继电保护状态检修的改进措施

（1）严格继电保护装置及其二次回路的巡检。巡视检查设备是及时发现隐患，避免事故的重要途径，也是发电厂值班人员的一项重要工作。除了交接班的检查外，班中应安排一次较全面的详细检查。对继电保护巡视检查的内容有：保护压板、自动装置均按调度要求投入；开关、压板位置正确；各回路接线正常，无松脱、发热现象及焦臭味存在；熔断器接触良好；继电器触点完好，带电的触点无大的抖动及烧损，线圈及附加电阻无过热；TA、TV回路分别无开路、短路；指示灯、运行监视灯指示正常；表计参数符合要求；光字牌、警铃、事故声响情况完好等等。微机保护动作后应检查报告的时间及参数，当发现报告异常时，及时通知继保人员处理。

（2）提高继电保护运行操作的准确性。①运行人员在学习了保护原理及二次回路图纸后，应核对并熟悉现场二次回路端子、继电器、信号掉牌及压板。在操作时，运行人员应严格“两票”的执行，并履行保护安全措施票，按照继电保护运行规程操作，每次投入、退出，要严格按设备调度范围的划分，征得调度同意。为保证保护投退准确，在运行规程中应编入各套保护的名称、压板、时限、保护所跳开关及压板使用说明，使得规定明确，执行严格，减少运行值班人员查阅保护图的时间，避免运行操作出差错。②除了部分在规程中明确规定外，运行人员主要应通过培训学习来掌握特殊情况下的保护操作：要求不能以停直流电源代替停保护：有关TV的检修，应通知继保人员对有压监视3YJ接点短接：用旁路开关代线路时，各保护定值调到与所代线路定值相同；相位比较式母差保护在母联开关代线路时，必须进行TA端子切换。运行人员特别要注意启动联跳其他开关的保护，及时将出口压板退出。

（3）搞好保护动作分析技术应用。保护动作跳闸后，严禁运行人员随即将掉牌信号复归，而应检查动作情况并判明原因，做好记录，在恢复送电前，才可将所有掉牌信号全部复归，并尽快恢复电气设备运行。事后运行人员应做好保护动作分析记录及运行分析记录，内容包括岗位分析、专业分析及评价、结论等，凡不正确动作的保护装置，及时组织现场检查和分析处理，找出原因，提出防范措施，避免重复性事故的发生。

（4）加强技术改造工作。在技术改造中，针对直流系统电压脉动系数大，多次发生晶体管及微机保护等装置的工作发生不正常的现象，可将原硅整流装置改造为整流输出交流分量小、可靠性高的集成电路硅整流充电装置。针对雨季及潮湿天气经常发生直流失电现象，可首先将其户外端子箱中的易老化端子排更换为陶瓷端子，提高二次绝缘水平，然后核对整改二次回路，使控制、保护、信号、合闸及热工回路逐步分开。另外，还可考虑在开关室加装熔断器分路开关箱，便于直流失电的查找与处理，也避免直流失电时引起的保护误动作。

总之，对继电保护装置进行维护和故障处理都是为了保证电力系统的正常运行，不断提高继电保护的技术成为了继电保护工作人员的首要任务。

4 电力系统继电保护技术的发展趋势

微机保护经过20余年的应用、研究和发展，已经在电力系统中取得了一定的成果，并积累了丰富的经验，创造了经济效益，大大提高了电力系统的运行管理水平。近年来，随着计算机技术在电力系统继电保护领域中的广泛应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，以取得更好的成效，使微机保护的研究向着更高的层次发展，未来继电保护技术的发展趋势是向计算机化,网络信息化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

（1）计算机化。随着电力工业化的不断发展，电力系统对微机保护的要求不断提高。除了保护的基本功能外；还应该具备有长期存放大容量故障信息和数据的空间；强大的通信和快速处理数据的功能；与其它保护装置、控制装置和调度联网共享全系统运行和故障信息的数据的能力；高级语言编程等，这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。因此,继电保护装置的微机化、计算机化成为不可逆转的发展趋势。

（2）网络信息化。计算机网络作为信息和数据的通信工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活发生了根本性的变化。它深刻地影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。因此，继电保护的作用不仅限于限制事故的影响范围和切除故障元件,还要保证全系统的安全稳定运行，这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元和重合闸装置在分析这些数据和信息的基础上协调动作。这样，继电保护装置得到的系统的故障信息越多，对故障地点、故障距离的检测和故障性质的判断就越准确，这样大大提高了继电保护的性能和可靠性。因此,实现微机保护装置的网络信息化,是电力系统发展的必然趋势。

（3）智能化。自20世纪90年代以来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、模糊逻辑等在电力系统的各个领域中都得到了广泛应用,同时也开始在继电保护领域内研究人工智能技术。人工神经网络和模糊控制理论等逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护技术的发展注入了新活力。神经网络是一种非线性映射的方法,很多很难列出方程式或很难求解的复杂的非线性问题，如人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题，用神经网络方法可迎刃而解。

（4）保护、控制、测量、数据通信一体化。在实现电力系统继电保护的计算机化和网络信息化的条件下，保护装置实际上就是一台多功能、高性能的计算机，也是整个电力系统计算机网络的一个智能终端。它可以从网上获取电力系统正常运行和故障的任何信息和数据,也可以将自身所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可以完成继电保护的功能，而且在正常运行情况下还可以完成测量、控制、数据通信等功能，即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。我们相信，随着科学技术的不断发展，新型的继电保护装置将会不断出现,保护装置也会更加成熟,这将给电力系统的安全运行带来更美好的前景。

[1]宋昊.电力系统继电保护技术之我见[J].科海故事博览，2009，（6）.

[2]陈岩，段俊祥.电力系统继电保护技术的现状与发展[J].硅谷，2010，（17）.