水电站继电保护安全问题和改进措施

摘要：继电保护是非常重要的一项工作，水电站想要安全运行就必须保证保护装置能够正常工作，但是当前很多水电站都面临着比较严峻的问题，需要及时解决。文章对水电站继电保护安全问题和改进措施进行了探讨。

关键词：水电站；继电保护；安全问题；改进措施；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TV734 文章编号：1009-2374（2017）11-0239-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.120

1 概述

继电保护装置的作用非常强，在水电站生产发电的一些环节或者运行设备出现问题不能够正常工作的时候，它就会提示工作人员需要检修，主要是以一种发信号的形式进行，这样一来在水电站工作的人就能够及时发现问题，及时调整机组运行工况或停机检修使设备恢复正常运行的状态。当然这是发现问题的一种重要途径，然而却不是解决问题的一种有效途径，因为设备之间是有联系的，及时解决掉一个问题，也不能够保证其他的设备能够正常运行，只是保证短时间内设备能够像往常一样运行。因此，还是要对继电保护系统进行检查分析甚至改进，确保以后任何时候能够正常运行。

2 现状

中国的经济发展速度是越来越快的，这就代表着中国目前对于电量的需求也是越来越多的，这同时也是水电站频繁发生故障的原因之一，国家一边要考虑到经济的发展，另一边还要考虑人民的使用是否便利。西部电力供应的主要承担者就是水电站，当然解决出现的问题，一方面需要更新设备，另一方面还要从操作技术方面进行提高和创新，文章从两个方面分别予以探究。

3 水电站电力系统继电保护概论

首先针对于水电站系统的保护概论展开叙述，整个电力系统发生问题有时候就是因为某一条线路出现问题或者某一个环节没有按照要求进行操作，因此处理这种故障必须保证时间，尽量短时间内消除故障。继电保护的任务有两个主要的方面：首先就是在发生短路时；其次就是在设备不能正常运行时发挥作用。

3.1 发生短路时

在发生短路时，一般都会相继发生跳闸，继电保护装置的主要任务就是帮助选择性动作，能够实现迅速、自动跳闸，并且整个设备能够在比较短的时间内恢复正常运行，就是因为系统中故障的元件会被保护动作切除，因此很多能够正常运行的系统设备就不会受到影响。

3.2 设备不能正常运行时

设备不能够正常运行也有很多不同的情况，保护装置会根据设备的不同情况进行分析，然后针对性地发出信号，这样水电站的工作人员就能够根据不同的信号指示进行调整机组运行工况或停机检修。

综上所述，水电站中的继电器保护作用是比较明显的，并且能够将事故发生的范围缩小，当然还能够降低事故发生的概率。

4 水电站继电保护的基本要求

水电站中的保护装置能够进行保护作用也是遵循一定要求的，主要就是能够按照这些要求行使保护装置应该承担的责任。

4.1 选择性

选择性是针对于发生故障的设备和元件来说的，保护装置能够将发生故障的设备从整个完整的设备中切除，然后就能够继续行使保护运行的功能，因此即使没有那部分发生故障的设备，水电站的其他设备还是能够正常工作的，因此保护装置是必须设置的，尤其是对于容易发生故障的水电站来说。保护装置实现保护动作一般是按照一定的原则的，主要就是就近原则。但是有一种情况会导致保护动作失灵，可能是断路器的原因，也可能是保护装置本身的原因。因此安装保护的时候往往会选择不同的型号和位置进行安装，这就属于三种保护方式：第一种是主保护；第二种是后备保护；第三种就是最常见的辅助保护。

4.1.1 主保护。主保护一般发生在瞬时，也就是发生故障的瞬间，主保护的功能元件就会发生作用，主保护起的作用就是切除，保护动作往往发生的次数所占比例比较大。

4.1.2 后备保护。后备保护对于距离没有什么限制，无论是远还是近都能实现，但是近保护的保护时间比较长，安装的位置主要是在元件发生短路的位置，后备保护在主保护被拒绝时才会发生作用。对于远后备来说，动作实现的时间更长，切断故障元件需要依靠邻近的元件才能实现。

4.1.3 辅助保护。辅助保护就像这个保护的名字，一般会通过电流的作用实现，速断切除故障设备来确保正常设备的运行。

4.2 速动性

速动性其实就是快速性，故障切除的时间有两种：一种是在跳闸的时候；另一种是继电保护实现保护动作的时候。为了减少人为因素对于故障时间的延长，就要缩短解决故障的整体时间，但是前提是一定具有保护的设备。

4.3 灵敏性

灵敏性也可以说是继电保护的反应能力，因此保护范围的大小与反应能力的关系是非常明显的，并且只有灵敏性比较强的保护才能够做出灵敏的反应，工作人员才能够通过保护装置的反应做出一些行动。

4.4 可靠性

继电保护的可靠性主要就是不拒动、不误动；在进行保护时不会延时，不会缺少一些安全措施没有实施。

5 确保继电保护安全运行的措施

5.1 继电保护装置检验应注意的问题

经过专业的实验研究，在处理水电站发生的故障问题中，应该严格禁止电压回路升压、电流回路升流、改定值、拔插件等操作，因为会对设备的正常运行产生影响，还会导致工作人员的安全受到危害。设备的状态和检查后的状态都要根据实际情况进行调整。

5.2 定值区问题

定值区不止有一个，还有一个优点就是微机的保护作用，并且更改定值也是比較方便的，主要就是因为电网的运行方式发生了变化，然后一旦发生什么问题，也能够通过定值区的查找分析解决，当然前提是一定要保证定值区的确定是完全正确的，还有就是设备的名称记录问题以及修改人员的职务及姓名、日期都要记录，因为后期还要对于维修设备的人员和日期进行打印审核，主要就是为了减少定值区的确认发生问题。

5.3 一般性检查

一般的检查是必须要进行的工作，首先就是清点工作的开展，要保证装置插件模块板虚焊的位置是比较安全的，并且还要保证连接的位置是比较紧固的。通常螺丝的数量分布并不是很均匀，一般保护屏在搬运和安装过程结束之后，就会发现很多的螺丝都会松动，这就要求在进行下一步工作之前先将松动的螺丝紧固，投运后的装置也要每年定期检查。最后检查项目还包括端子箱、控制屏、保护屏等。

6 水电站继电保护系统安全风险的改进措施

6.1 落实继电保护风险安全管理机制

当前水电站出现的问题比较集中，因此解决问题的主要方向就是针对于发生问题的几个方面，首先就是没有比较完善的保护装置，很多的保护装置确实被安装了，但是没有进行检查和维修的人员，因此继电保护系统就不会根据需要定时更新。还有就是管理人员的心理问题，没有比较强的责任心，导致很多继电保护系统的安装根本没有落到实处，最后就是整个安全管理的制度并没有实施性，只是停留在一种形式上。继电保护设备的安全系统就明显增加了风险性。

风险管理制度首先需要检查保护装置是否都齐备，其次还要检查保护装置是否能够安全可靠的工作，并且还要对保护装置的安装、使用以及前期的采购都安排指定的专业人员，并且后期一旦发生问题，就要及时进行更换或者维修，使各项工作有序进行。这些环节是否能够顺利实施很大程度上依赖于继电保护装置使用系统的安全合理性。

6.2 紧抓继电保护技术安全

继电保护装置的安全运行是降低风险的重要前提，同时也是保护整个系统的重要保障，因此只有将技术改革，系统创新落到实处才能够保护系统的整体安全性。针对性的分析问题就要对问题有足够的了解，一些保护失效的原因和发生问题的原因都是比较常见的，因此可以通过针对性的研究增加保护装置保护的可靠性，保证运行的风险降低，可靠性提高。

6.3 重视继电保护技术人员的培训

技术人员是除了设备之外影响水电站正常工作和问题解决的一个重要组成部分，技术人员提供的足够的支持是保证水电站的设备和系统安全运行的前提。要提高技术人员的综合能力，最有效的一种方法就是重视继电保护人员的培训工作开展进度，进行定期的培训，对常见问题的具体解决方法进行讲解。继电保护系统的运行风险通过提高技术人员的技术水平能够得到有效降低。

6.4 提高继电保护装置产品的可靠性

保护装置是实施水电站保护的主要保证，因此设备的可靠性可以说影响非常大，因为装置本身的质量不高导致整个水电站工作受到影响的例子非常多，因此在采购保护装置以及相关设备的时候，一定要对于生产厂家进行检查，选择口碑比较好的，同时又是企业比较了解的厂家，这样就能够减少设备发生故障。并且一般检查还要检查芯片的联接状况，必须保证都是比较紧固的，因为一旦开始正常工作，存在松动的螺丝和芯片就会经常出现故障，对于其他设备的影响也是很大的。

7 结语

综上所述，无论是变电站还是水电站，对于继电保护设备的要求都是比较高的，不仅关系到发电效率，最主要的是关系到安全问题。继电设备的安全运行通过现代的计算机技术和更可靠、更先进的设备引进已经得到很大改善，但是完全消除风险还是要保证每一个细节都落到实处。通过借鉴成功的经验可以使发生风险的环节进行改善，提高工作人员和操作技术员的业务水平，严格按照要求进行检查、維护和更新，才能保证保护装置发挥其“安全卫士”的作用。

参考文献

[1] 艾超，郝翠甲，汪银龙.220kV系统断路器失灵保护回路的分析和探讨[J].安徽电力，2014，（6）.

[2] 李跃宁，潘邦全，金仁才.对电网调度工作中风险控制的阐述[J].安徽冶金，2015，（2）.

[3] 王伟，何晓章.一起220kV主变继电保护误动原因分析[J].变压器，2015，（6）.

[4] 耿卫星，刘春玲，吴丽红，等.一起110kV主变差动保护误动事故分析及对策[J].变压器，2011，（4）.

[5] 黄雪昀.一例中阻抗母差保护故障处理及原因分析[J].重庆电力高等专科学校学报，2010，（4）.

[6] 张莉，杨启军，王灿.浅谈继电保护在运行过程中的误动及解决措施[J].重庆电力高等专科学校学报，2014，（6）.

作者简介：梁志刚（1979-），男，甘肃定西人，供职于甘肃张掖小孤山水电有限责任公司，研究方向：水电运维。

（责任编辑：小 燕）