水电站继电保护的风险与应对措施

水电站继电保护的风险与应对措施

徐童欣

大唐四川川北电力开发有限公司 四川省 广元市 628000

摘要：随着科技的进步，继电保护装置开始应用后，从传统的电磁式保护发展到计算机继电保护等装置。随着人工智能技术，例如神经网络、遗传算法等智能技术的应用，有效地促进继电保护装置的智能化、自动化发展，从而为大型水电站的正常运行打下良好基础。但即使如此，在实际应用过程中继电保护也存在一定的风险隐患，所以必须要加强对其隐患的研究和重视，并制定相应的解决方法发挥出继电保护的优势作用。

关键词：电保护；体系结构；自动控制系统

引言

社会经济的快速发展使得人们的生活水平得到很大的提升，我国电力资源需求与日俱增，供电环节面临极大的压力。水力发电是我国重要的发电形式，良好的继电保护是水电站建设与维护过程中必不可少的条件。如何提升继电保护的安全性与稳定性是当下水电站建设与维护工作应该关注的重点课题。

1继电保护技术

继电保护技术涉及多项内容，较为复杂和全面，其中线路继电保护，在实际应用中效果突出，能够快速并有选择性的切除故障线路。研究发现，每年发生的电力故障中线路故障占大部分，因此线路保护作用重大，不容忽视。想要强化保护效果，需要掌握其运行状况，多角度、全方位了解变电站实际运行情况，在故障发生时，才能将其快速切除。在实际的线路继电保护应用中，实时监控智能变电站效果显著，在条件允许时，安装互感器在主要线路上，过程层设备接收传感器采集到的数据，并将数据通过可靠途径传输到线路保护或其他保护设备。在此前提下，继电保护就可以结合结果数据，下达针对性保护指令，从而起到保护的作用。目前线路保护主要有包含纵差保护、距离保护、零序保护、过流保护等种类，在实际应用中，线路保护还作为主变压器、母线以及其他线路的后备保护。因此其动作行为需要在动作时间上同其他保护相互配合，避免出现越级动作造成停电范围扩大的情况。另外，考虑到输电线路故障率高且很大比例均为瞬时故障，线路保护通常还配有重合闸功能，但需要采取一定的措施，当系统发生持续故障时闭锁重合闸动作，断路器重合于故障，对电力系统造成二次冲击，造成十分不利的影响。此外，线路保护中的纵差保护需要与对侧保护进行电流值及信号的交换，需要采取一定措施滤除干扰，防止由于交换信号受到影响造成保护不正确动作。

2继电保护的安全风险

2.1装置缺陷

随着社会的不断发展，继电保护装置越发被人们重视，相较于传统继电保护装置和电磁装置，微机保护装置具有更高的可靠性，但是其存在的硬件缺点也不可忽视，最常见的缺陷为：当内部模块发生接触时，状态不够稳定，长期带电模块会出现电压闪烁不定的情况；主板和模块的接触会发生误差；运行时，二次负载偏高可能引起严重发热等情况，导致程序崩溃；当内部程序出现错误时，设备会被锁定。

2.2二次回路的安全风险

对于继电保护装置而言，其二次回路较为复杂不仅涉及范围广泛而且中间还存在较多的环节，所以极易导致某些隐患被忽略，仅当设备发生巨大故障时才会给系统的安全运行带来不利影响。根据相关研究发现，最为常见的二次回路安全隐患包括以下几个方面：（1）接线缺陷。此故障主要发生在基础设施建设以及后期的维护阶段，当二次回路存在该缺陷时，势必会导致继电保护器发生误动的情况。譬如，电压互感器以及电流互感器出现二次绕组颠倒；开关触点以及常闭触点相互混合；内部端子线出现虚实问题以及电压电流互感器发生多点接地问题等。（3）导致绝缘性降低。由于二次线路所涉及的范围较为广泛以及内部结构较为复杂等原因，所以极易导致其发生绝缘性降低的情况。而造成此类故障的原因主要是内部导线长期处于潮湿的状态；接线盒以及端子材质不精细；金属连接器出现污垢等。（3）干扰。对于大型水电站而言其极易受到多方面因素的干扰，且不同的干扰对于二次回路的干扰表现形式也不同，其干扰信号主要源于二次回路以及一次系统的干扰。

3水电站继电保护隐患改进措施

3.1继电保护装置自动调试系统的应用

随着科技的进步，为了有效地促进大型水电站的正常运行必须要加强对继电保护自动化调试装置的应用。该装置主要是通过计算机编程来实现对继电保护测试仪的控制，并通过无线网实现与信息中心的通信，进而在实现自动调试的同时可以及时准确的相关信息进行读取和分析。具体的实现流程为：（1）要对该装置的调试功能进行计算机编程配置，此环节是该装置固有的模块程序，所以仅对于不同的线路以及保护功能进行细微的配置即可。（2）将继电保护自动调试装置的电压、电流模拟量输出端以及控制输出端等连接到相应的端子上。（3）按下所需启动的调试开关即可。

3.2制定科学完善的标准

标准化工作顾名思义，要求各部门的各职工按照事先制定的标准办事，这就对标准的制定提出了很高的要求，既要科学合理，又要考虑到可能出现的各种情况，还要顾及人员和设备的承载力，可以说标准的好坏在很大程度上决定了标准化工作的成败。我国电力行业有其独有的情况，在供电侧国家电网和南方电网覆盖了全国绝大部分地区，因此制定出的标准通用性较强，正式启用后可以进行大范围推广。通常，新制定的标准往往无法很好地与现场实际相融合，因此在标准实施后需要及时跟踪其实施情况和反馈，不断进行优化，以取得最好的成效。另外，制定标准时应考虑到现场可能出现的特殊状况，并提供处理这类情形的途径。继电保护的标准化工作，可以通过制定标准化作业卡、标准化验收卡、标准化检验规程等形式，来规范人员的行为，调动人员的积极性，以达到良好的管理效果。

3.3逐步建立并且完善水电站安全风险管理机制

我国大型水电站继电保护工作仍存在一定的不足之处，譬如，管理方式以及管理制度较为落后，制度过于形式化，相关领导没有引起足够的重视等等，所以无论是对于继电保护的前期安装还是后期的维护，均存在工作不到位的问题，进而严重影响了保护装置的功效以及电力系统的正常运行。所以，必须要家里健全相应的管理制度。大型水电站内部所有部门均要加强对该管理制度的建设和学习，从而完善对继电保护的保护机制。该管理制度不仅包括设备的采购、装置的安装以及调试还要明确后期的维护等内容，并且还要对相关维修人员进行严格的选拔，切实的发挥继电保护的优势作用进而保证整个电力系统的可靠性。

结语

随着微机保护装置在电网、水电站的大量运用，我国继电保护装置在可靠性、安全性以及灵敏性等方面都有了较大的突破，但是受多种因素影响，其容易出现拒动、误动等情况。因此，人们必须重视继电保护装置存在的安全隐患，严格按照国家标准设计和施工，及时发现问题并消除隐患。随着电力系统对保护硬件的要求不断提高，继电保护装置硬件需要提高极限能力，避免出现误动作。当前，继电保护技术人员要积极学习二次回路、微机保护等方面的知识，提升自身的专业素质，为水电站及电网安全运行打下坚实的基础。

参考文献

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