继电保护用于电力系统自动化改造

窦 坤

（陕西省天然气股份有限公司延安分公司 陕西延安）

1.概述

随着计算机自动化技术的发展，为提高电力系统中的继电保护装置的性能和可靠性，继电保护装置引入了计算机自动化技术，即继电保护自动化装置。继电保护装置的自动化大大提高了其可靠性，能够有效的保证电力系统安全稳定的运行。下文将围绕自动化装置展开探讨，具体的分析说明自动化装置相比与传统装置的优势和不足，以及继电保护装置的运行方式和应用范围，帮助了解自动化装置。

2.继电保护自动化装置的运行特点

当电力系统出现故障时，如发生短路或者过载运行，继电保护装置必须能及时的传递出各种信号，同时还能控制系统中的其他设备和装置降低故障的波及范围，或者切除故障。正常情况下，电力系统很少会发生故障，所以继电保护装置发挥作用的时候不会太多。一般情况下，继电保护装置故障主要有两种基本形式，分别为拒动故障和误动。拒动故障是指即在电力系统出现故障时，继电保护装置没有发挥作用，没能及时的发出故障的信号，也没有及时的切除故障，即没能有效地保证电力系统安全稳定运行；误动就是指当电力系统在正常运行时，继电保护装置却发出了报错的信号和错误动作。而自动化装置相比于旧的继电保护装置，该设备能够实时监测、控制电力系统的各种设备的运行参数，还能实现远程控制的功能，因此是一种长期带电工作的设备。

3.电力系统自动化改造的趋势

电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。电力系统可以将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为了满足城市现代化建设发展的需要，对电力系统实施自动化改造是必不可少的，其改造的主要趋势包括以下内容。

（1）功能多样化。传统电力系统的重点功能集中于发电、变电、输电，在传输期间对电能值大小的转换缺乏足够的监测功能。电力系统自动化改造之后，系统功能日趋多样化，电压转变、电能分配、用电调控等功能均会得到明显的改善，符合了系统高负荷运行状态的操作要求。

（2）结构简单化。结构问题是阻碍电力系统功能发挥的一大因素，多种设备连接于系统导致操作人员的调控质量下降，调控环节增加，部分设备在系统运行时发挥不了应有的作用。系统自动化改造后结构得到了充分的简化，且功能也明显优越于传统模式，促进了电力行业的持续发展。

（3）设备智能化。电力设备是系统发挥作用的载体，电厂发电、输电、变电等各个环节都要依赖于设备运行。早期人工操控设备的效率较低，自动化改造之后可利用计算机作为控制中心，利用程序代码指导电力设备操作，智能化执行设备命令，以逐渐提升作业效率，提高生产运行安全。

（4）操控一体化。当电力系统设备实现智能化之后，系统操控的一体化便成为现实。如：机械一体化、机电一体化、人机一体化等模式，都是电力系统自动化改造的发展趋势。电力系统一体化操控“省力、省时、省钱”，也为后期继电保护装置的安装运用创造了有利的条件。

4.继电保护运用于自动化改造

除了对原始电能进行调控处理外，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、经济、优质的电能。为了保证电力系统在稳定可靠的环境下运行，添加继电保护装置是必不可少的，其对电力系统具有多方面功能。

（1）针对性。由于电力系统自动化改造属于技术改造范畴，需要对系统潜在的故障问题检测处理。继电保护具有针对性的处理功能，可根据系统不同的故障形式采取针对性的处理方案。如：电力设备出现短路问题，继电保护可立刻把设备从故障区域隔离；线路保护拒动作时，继电保护可将线路故障切除，具有针对性的故障防御处理功能。

（2）稳定性。继电保护对电力系统的稳定性作用显著，特别是在故障发生之后可维持系统的稳定运行，以免故障对设备造成的损坏更大。良好的运行环境是设备功能发挥的前提条件，如：继电保护装置能快速地切除故障，减短了设备及用户在高电流、低电压运行的时间。通过模拟仿真，保证了系统在故障状态下的稳定运行，防止系统中断引起的损坏。

（3）可靠性。对电力系统实施自动化改造的根本目的是满足广大用户的用电需求，系统能否可靠地运行也决定了用户或设备的用电质量。继电保护装置的运用为系统可靠性提供了多方面的保障，如：安全方面，强大的故障处理功能保障了人员、设备的安全；效率方面，多功能的监测方式可及时发现异常信号，提醒技术人员调整系统结构。

5.继电保护运用维护

（1）加强运行操作人员的现场培训。运行人员的业务素质和对新设备的熟悉程度，将直接关系到设备的运行维护质量。运行人员应在设备投运前.熟悉变电站的运行方式、主接线情况，学会使用操作微机装置，并经严格考核后方可担任运行维护工作。

（2）某1100 kV变电站在高温酷暑期间，因空调未开，某微机装置过于密封而导致局部发热烧损。因此，应加强设备巡视，积累运行经验。在气候恶劣、气温异常时，要合理调节现场工作环境（如启用加热器除湿、开空调降温等），维护微机设备在健康运行状态。

（3）完善远方后台装置的遥控、遥测、遥信、遥调功能。全天候监视设备的运行状态。做好各种事故预想，能正确分析后台信号，判断故障情况。

（4）建议将GPS卫星对时及故障录波装置列人日常巡视的重点项目。确保电力系统故障情况能随时记录，便于分析处理。

（5）许多变电站综合自动化改造后，其保护、控制、信号、电磁锁电源均统一为220 V直流电源，使室外设备的直流回路增加了。因此，要做好室外二次回路的维护工作，减少发生直流接地故障的可能。

6.检修技改

（1）按照电网公司《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求，对继电保护设备进行检验。在定期检验工作中，要从各种零散的数据记录中得出一些共性的结论，有针对性地做好继电保护工作。高质量完成校验工作，禁止校验超周期、省项目和简化项目。在微机装置的周期检验中，应着重加强检查装置的模拟量输人、开关量输人、传动回路、接线牢固性。做到“应修必修，修必修好”，建议依据设备检修质量对工作负责人实施奖惩挂钩制度。

（2）建议规范继保装置或继电器的使用年限，对超期运行、仍正常工作的设备。作退役更新处理，减少设备故障发生率。确保电网稳定。

（3）建议规范测量、数据通信、网络线等设备的周期性检验制度，确保继电保护及其相关设备安全稳定运行，发挥综合自动化变电站的高水平运行状态。

（4）按照继电保护要求，完成设备的反事故技术措施，消除设备故障隐患。坚持继电保护24 h消缺制度，设备发生故障，要随呼随到。赶赴现场处理，尽快修复，缩短设备停电时间。

7.结论

综上所言，继电保护自动化改造对电力系统的故障防御优势明显，可在故障发生时有效保护系统连接的设备及线路，未来系统自动化改造期间应积极采用继电保护方案。但电力企业在选择继电保护装置时应综合考虑保护功能的强弱，把装置安装在合适的位置以发挥最大的保护作用，促进电力系统长期、稳定、可靠地运行。