发电厂继电保护设备的运维防误技术研究

浙江浙能电力股份有限公司 钟佳华

1 主动式综合防误技术

1.1 主动式综合防误技术概论

主动式综合防误是指变配电站的一次、二次设备在其工作条件下被整合，并为设备的运行制定综合故障预防规则。变配电站设备的每一个控制操作在输出前都要根据综合防误逻辑进行评估，不符合综合防误规则的控制操作会被强行阻断[1]，这样就可以从一开始就预防可能对系统造成风险的故障，并涵盖变配电站运行、管理和维护的所有方面。主动式综合防误整体框架如图1所示。

图1 主动式综合防误整体框架

1.2 主动式综合防误技术实现过程

主动综合防误技术的核心是综合防误规则，在构建综合防误规则时，要遵守装备自身的防误规则，且装备自身在运行后处于正常的状态，否则进行闭锁操作预测装置运行后的目标状态，必须与一、二次装置的工作状态一致，不然就会发生锁定动作。

一次设备运行中防止错误发生的规定如下。

一是一次装置要做五个逻辑的判定，例如关掉一个断路器，两侧的栅栏一定要在关闭的状态下，才能对地绝缘。

二是二次装置的工作状况判断：当断路器关闭时，线路保护装置的保护功能应该保持在工作状态，也就是，保护装置中的断路器、组合装置以及与之相连的智能维修压板都应该保持工作状态，保护装置中的SV 软压板、GOOSE 软压板接合/收起软压板以及具有保护作用的软压板都应该保持工作状态，以便在一次装置通电时对二次装置起到保护作用。

二次设备中防止错误发生的规定如下。

一是二次装置的防错逻辑判定，在投入保护软压板时，应遵循用于防护设备的软压板的安装规程，即保护装置的安装必须遵循软压板的安装顺序：安装GOOSE/SV 接收软压板→软压板保护功能→GOOSE 接收软压板→GOOSE 发送软压板；当保护功能停用时，软压板的输出顺序为：输出GOOSE 发送软压板→软压板保护功能→GOOSE 接收软压板/SV 接收软压板[2]。

二是判断一次装置的状况，在一次装置的电源保护装置工作时，一次装置的电源保护装置被切断时，一次装置的电源开关应当是分位的，这样就可以防止二次设备的电源保护器被破坏后，一次设备的电源仍然处于带电状态。

1.3 主动式综合防误技术应用

主动式综合防误技术主要是关于母线控制，在执行继电器保护设备的控制执行期间，有关人员为提高设备的使用效果，在实施防错技术时，应根据接收电压的效果对SV 继电保护装置的接收范围进行盘面修正，根据电压接收效果，相关的工作人员在对继电保护设备进行控制时，应该按照积极的综合防错技术的实施要素，来控制对应的继电器传递系数。经过对本文的研究和分析，主动式综合防误技术应用如图2所示。

图2 主动式综合防误技术应用

2 硬压板误投补救

2.1 硬压板防误技术

根据装置硬压板的特点，可以将其用于相应的继电设备的维修，当维修人员在具体的维修工作中遇到比较严重的误投操作时，硬压板能够起到自身的作用。在维修人员退出或投入相应的硬压板时，必须按照操作规程的具体步骤，进行顺序操作。硬压板只能手动操作，无法采取主动的预防错误的行动。在智能变配电站的运行过程中，若发生了误投，可以利用硬压力板来及时解决。但当在实践中使用该技术时，员工应该认识到，对高压电路板的维护会对其他设备造成影响。若意外把压力盘错误地放入工作区，会导致操作系统被锁定。在某些特定的条件下，还会导致某些危险的意外。因此，操作者必须时刻注意硬压板的精确位置，以便在出现异常情况时，及时作出应对，确保变配电站的稳定运转。

2.2 装置检修机制

并联单元，智能终端，以及保护装置，在进行设备大修时，都需投入检修压板。安装维修压板后，设备进入维修状态，设备面板维修灯点亮；设备所传送的消息设置检查状态，也就是消息中的数据质量 q的测试位置是true；设备只能对收到的设检修态的信息进行正常处理，设备会将接收到的信息中数据质量q 的测试位与自己的检修压板状态相对比，当二者一致时，设备才会对该数据进行正常处理，不然的话，设备会发出异常报警信号，并锁死相应功能。装置检修处理机制如图3所示。

图3 装置检修处理机制

2.3 硬压板防误技术应用

在一次实际硬压板大修中，由于误投引起的2#断路器大修，当2#断路器被停用时，1#断路器在经过母线时，仍然可以用导线带电进行正常工作。另外，在线路出现接地故障时，也会引起继电器的动作，造成全站停电。如果出现这样的问题，工作人员可以在安装硬压板的过程中触发访问风险评估机制，并根据实际风险，采取适当措施，避免防护功能锁定。有两种解决方案：一是风险提示模式，包含一些人工检查的指令。二是自动分发检查指令，以更好地调节设备的状态，然后设计详细的操作规程。检修压板误投补救机制如图4所示。

图4 检修压板误投补救机制

3 装置就地操作防误技术

设备装置就地误操作的主要原因：一是类似区间的设备有同样的面板，这会使操作人员在其他区间中迷失方向。二是在设备中，同一种类的操纵物体通常会有类似的名字，从而造成设备中类似物体的错误操纵。三是由于设备所收集到的资料有限，以及现场的防错规范不够健全，造成了对不符合作业要求的物体进行错误的动作。

根据错误的原因，构建了三个层次的设备现场操作预防系统，最终达到了“运转正常的装置+在运行装置中使用的对象是正确的+在运行装置中具有运行条件的对象”的防误效果，这样，就可以对现场的设备进行全面立体的防错。装置就地操作防误体系如图5所示。

图5 装置就地操作防误体系

选用装置就地操作防误技术，有利于运输检查人员进行日常巡视检查，可以使检查人员在执行具体的操作过程中，避免出现某些不正确的控制命令。这一技术在实际中的运用一般分为三个阶段：一是设备的控制。设备控制最关键的一点，就是要进行综合分析和控制。通过该方法可以确认该现场设备的特定使用性能、使用范围等。二是实践。在进行实际操作的时候，还需要跟设备目前的运行状况相联系，来实现防误技术。防误技术可以根据各个设备的具体特征和应用，对其进行必要的调整，进而使其可以与其他设备协同运行[3]。三是现场操作。有关管理者可以在设备自动控制的特定引导下，对设备进行再一次的分析和调查，并进行相应的现场作业。

4 防误规则库

防误规则是防误技术实施的依据，设计一个防误规则库，用于对防错性规则进行存储。防误规则库有两种类型：主动综合防错规则库和硬压板误投补救规则库两类[4]；主动综合防错规则库又可分为设备防错规则库和综合防错规则库，防误规则库分类如图6所示。

图6 防误规则库分类

各种防误规则库所包含的规则各不相同。比如，操作防误库就是存储了各种装置的错误信息，按照操作对象的差异，可以将其划分为投入型和退出型。只有当执行条件满足这个逻辑表达式时，这个动作才能继续，如果不满足，这个动作就会被锁定。

除此之外，还涉及线路系统和变压器的操作，当线路系统运行时，要对其运行状况进行实时监测，对数据进行采集，并将其传送到的 GOOSE 网，并利用该网络对数据进行分析和分类，从而作出判断。当有可能发生危险时，由继电保护装置直接进行脱扣动作。

为了对变压器进行保护，如果出现了故障或者是有可能出现的安全问题，在知道可能会对继电站的安全造成威胁之后，就应该在第一时间下达跳闸指令，从而将这种问题对继电站造成的影响降到最低。

5 装置检修隔离安措防误技术

装置检修隔离安措防误，是指按照设备维修绝缘的原理，对安措的作业程序进行定制，利用二次电路的虚拟可视化技术，将虚环的软压盘状况和设备的状况，实现设备维修绝缘的一次按键完成，并将安措作业的作业流程显示出来。使用设备维修隔离安措防错技术，运行人员不需要知道设备维修的具体操作内容，就能有效地预防错误，提升设备维修的效率，完全保障设备维修的安全与可靠。装置检修隔离安措防误架构如图7所示。

图7 装置检修隔离安措防误架构

首先对继电器与整体体系的关系进行分析。只有通过隔离保护装置，才能确保在维护期间不发生故障。采用光纤网络可选择性地与继电器副线路相连，从而使整个继电器设备无须实体终端而直接与虚终端相连。虚终端自身的显著优点是弥补了设备中更多的信息传递的缺憾，辅助二次环路的虚拟，将相应的信息传递到光纤中。

虚拟二次电路可以采取对应的手段，使软压板的保护、发送功能得到进一步的提高[5]。在使用本设备时，可对次级回路软压板的有关工作提供一些支持。如果有可能的话，可以加大压板的数量，这样就可以强化对软压板的控制，减少在维修和隔离时的许多不确定因素，防止在减少软压板时，产生过多的投退次序错误。通过对虚拟二次电路可视化技术的研究，得出了该技术在保证虚拟二次电路可视化工作的同时，还必须保留其本身的可视化工作电路的特性[3]。

6 结语

本文对发电厂继电保护运检防误技术进行了探讨，并将其在继电站运检中的推广进行了应用，这对于发电厂变配电站的可持续使用具有一定的保障意义。所以，要在现实情况下 ，注重对相关问题的解决，研究和应用智能继电保护运维防误，在实践中强化运维管理，降低继电操作中的失误次数，提升安全用电的整体管理水平。