继电保护与安全自动装置的调度运行管理

郝变果　张伟东

【摘要】本文旨在对继电保护与安全自动装置的调度运行管理基本原则和要求做一些简要的介绍和分析，并就目前工作中存在的问题提出相应的改进措施。

【关键词】继电保护；安全自动装置；基本原则；要求；改进措施

一、继电保护与安全自动装置工作的基本原则

继电保护与安全自动装置对于保证供电系统的稳定性和安全性都有着重大的意义，所以重视并优化其运行管理方法对于提高发电系统的运行效率以及经济效益都有着显著的作用。而继电保护与安全自动装置合理工作的基本原则，首先应该结合供电系统实际运行环境以及其不同的设计方案来构建，并保证其具体配置能达到可靠性、选择性、速动性、灵敏性这四个基本要求。具体来说，就是当供电系统发生故障或工作延时等异常情况时，能迅速地分辨出发生故障的电路位置，并在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，在尽量不影响到相邻电路设备运行的前提下，大幅度减轻或避免电路设备的损坏，并在处理过程中保持工作的高效性以及安全性。当然，在实际工作中，由于各电路元件类型与重要程度的差异性，也必须根据不同工程的具体需要来提供可靠的继电保护与安全自动装置。

二、继电保护与安全自动装置的调度运行规程

在对于电力系统的继电保护工作中，对各供电系统元件都有不同的设计方案，以下就发电机、变压器、输电线路这三方面进行简要的分析和说明。

1、发电机的保护。发电机的安全运行对保证电力系统的高效运行、稳定性以及安全性具有重要作用，并且发电机相对于其他元件而言，价格昂贵且不易更换，因此，应该十分重视对发电机的保护工作，并针对实际发生的电路故障和异常工作状态，装设稳定性、科学性较高的继电保护及安全自动装置。具体来说，针对不同功率的发电机以及不同电路故障应该采用相应的保护措施，对于发电机外部电路较易产生的过电流，使用过电流保护装设功率在1MW以下的发电机，而1MW以上发电机一般采用纵差动保护、复合电压启动的过电流保护；而对采用半导体励磁以及100MW及以上的发电机，应装设过负荷保护来防御转子回路的过负荷，并增设专用失磁保护来直接反应发电机失磁时的电气参数变化；而为了防止对200MW及以上的大容量汽轮发电机的损坏现象必须要求装设逆功率保护，对于300MW及以上的发电机针对于不同的情况应装设过励磁保护、失步保护、低频保护、断水保护等，如在电力系统震荡影响机组安全运行时，应装设失步保护来合理控制这一现象。当然，只有科学、系统并具适应性的继电保护与安全自动装置是不够的，在实际工作中，也应该通过日常细致的发电机保养工作来提高和延长发电机的使用效率和使用寿命。

2、变压器的保护。变压器是电力系统中的重要供电元件，其对保证供电系统的稳定性和安全性都有着重大的意义。变压器一般装设以下保护：瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护、过电流保护、零序电流保护以及防御对称过负荷的过负荷保护。在对变压器主保护的具体要求中，不同容量和机能的变压器都采用不同的主保护措施，电压在10kv及以下、容量在10MVA及以下的变压器采用电流速断保护；而一般采用纵差保护来维持电压在10kv以上、容量在10MVA以上的变压器的安全运行；对于电压在220kv以上的变压器设备應装设数字式保护。除此之外，采用后备保护作为变压器主保护的补充，而其对不同容量和机能的变压器也应采用相应保护措施，过电流保护措施适用于降压变压器；对大容量的变压器组则采用负序电流和单项式低压过电流保护，以此来避免额定电流大而导致电路元件灵敏度达不到要求的情况。

3、输电线路的保护。输电线路的保护也有主保护和后备保护之分，而主保护中分为纵差保护和三段电流保护。其中纵差保护是为了能减小供电系统稳态情况下的不平衡电流，并当通过外部最大稳态短路电流时始终能维持各侧用的电流互感器的稳定运行；其二是能减小电流互感器的二次负荷，并严格将差动保护回路的二次负荷控制在10%误差以下。而为实现这一工作目的，一般采用适当增大导线截面、缩短控制电缆长度这两方面的措施来尽量减少控制电缆的电阻或者采用弱电控制用的电流互感器等来实施运行方案。而后备保护主要分为离保护、零序保护和方向保护等。其中各种保护都配有自动重合闸装置，并且合作工作。在后备保护的方案制定中，要十分注意各个保护之间的配合和联系，并充分考虑各种情况和参数如输电线路电容、分支路变压器、系统运行方式、重合闸方式等的影响。

三、对目前工作中问题的改进措施

从相关短路事故统计中可以发现，短路事故中发生主要原因是各供电元件本身的抗短路能力不足；其中质量不达标严重影响了供电系统的运行效率。而另一方面，由于在实践工作中，对变压器相间电路保护工作流程和方法都还不够科学、系统，也是近年来电路事故频发的重要因素。笔者就这两方面提出相关的改进措施：

1、加强对各供电系统元件的质量检测和保养工作。要保证供电元件的质量要求，首先要规范对其的全过程管理工作。在订购相关设备时，应该十分注意其选型以及应具备的特征细节，例如110kV有载调压变压器中压侧不宜设调压线圈并且降压变压器最好能有67%及以上的自冷能力，而且优先选用已通过专业测验并检测合格的产品，并就所购产品的试验报告进行分析，并进行相应的核算工作。而在对所购元件进行出厂检测时，也要保证其各项性能在专业实验下的数值能满足实际工作的需求，并将各项实验数据制表并科学分析，而为了保证实验数据具有代表性和准确性，需要通过多次试验来积累原始数据，并将多次结论前后进行对比，以检查其是否能正常运行，而这样的检查工作应该设备投入使用后就定期开展，以保证供电系统良好运行状态，降低发电机工作故障发生的概率。

2、合理进行继电保护工作。要保证电力系统合理高效的工作，首先要严格遵守其保护装设合理工作的基本原则，保证其具体配置能达到可靠性、选择性、速动性、灵敏性这四个基本要求。在实践工作中，要根据现实情况来制定相应的变压器保护方案，并依据各个电路保护策略的具体特征，最终选择最优方案。并在处理相应的问题时，能做到对电路的及时保护，并在技术和管理上采取有效措施，如为了最大限度防止输电线路的出口短路，可装设绝缘热缩保护材料在母线桥上；而110kV及以上电压等级变压器出现出口短路、近区短路等故障时，应该立即对变压器的油作色谱分析。如色谱分析异常，应立即申请变压器停运，以此来确认变压器是否在合理运行状态，并做出调查报告。可以说，只有规范了工作细节，并且构建了适应性、合理性较高的工作方法，才能维持继电保护与安全自动装置的高效率和稳定性。

总而言之，要降低电路问题发生的几率，首先要保证供电系统设备本身的质量合格，并且做到定期检查和修理；而另一方面，继电保护和安全自动装置也是一项至关重要的环节，只有完善了继电保护工作的各个工作流程，才能进一步提高供电系统的稳定性和安全性，并在一定程度上提升电力系统产生的经济价值。

参考文献

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[2]李萍.德宏电网调度管理组织架构调整及调度界面优化[J].云南电业，2011年06期.