对电力系统继电保护的相关探讨
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摘 要：现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求。继电保护及自动装置是电力系统的重要组成部分，对保证电力系统的安全经济运行，防止事故发生和扩大起到关键性的作用。本文介绍了继电保护的运行维护，变电站二次设备的状态监测等内容，并探讨了状态检修时需考虑的问题。
关键词：电力系统;继电保护;状态检修
前言
在电力系统的运行过程中，往往由于电气设备绝缘损坏、操作维护不当以及外力破坏等原因，造成短路事故或不正常的运行状态。发生短路事故时，故障点产生的电弧可能将电气设备烧毁。比额定电流大数倍至数十倍的短路电流的热效应和电动力效应会加速电气设备绝缘的老化或损坏设备；电力系统的电压会降低瞬时而影响到用户的生产；严重的短路故障除会造成停电外，还可能使电力系统的稳定受到影响，使系统解列并造成地区大面积停电。因此，电力系统发生故障时，必须及时采取有效的措施迅速排除，以避免产生严重的后果。
继电保护及自动装置是电力系统的重要组成部分。对保证电力系统的安全经济运行，防止事故发生和扩大起到关键性的作用。目前，有数据表明：电力系统因继电保护引起的事故呈上升趋势，造成局部电网解列失压，带来不少经济损失，对电网安全构成很大威胁。
1 对继电保护装置的基本要求
对供电网络的继电保护装置有以下几点要求:
（1）选择性。当供电系统发生事故时，继电保护装置应能有选择地将事故段切除，即断开距离事故点最近的开关设备，从而保证供电系统的其他部分能正常运行。
（2）快速性。一般要求继电保护装置应快速切除故障，以尽量减少事故的影响。在有些情况下，快速动作与选择性的要求是有矛盾的。在 6-10kV 的配电装置中，如果不能同时满足以上两个要求时，则应
首先满足选择性的要求。但是如果不快速地切除故障会对生产造成很大的破坏时，则应选用快速但选择性较差的保护装置。
（3）灵敏性。继电保护装置对其保护范围内发生事故和不正常运行状态的反应能力称为灵敏性，它可用灵敏系数来衡量。
（4）可靠性。继电保护装置必须运行可靠。
2 继电保护装置的校验周期和内容
为了保证电力系统故障情况下，继电保护装置能正确动作，对运行中的继电保护装置及其二次回路应定期进行校验和检查。对一般10kV 用户的继电保护装置，应每两年进行一次校验；对供电可靠性要求较高的用户以及35kV 及以上的用户，一般每年应进行一次校验。此外，在继电保护装置进行设备改造、更换；检修后以及在发生事故后，都应对其进行补充校验。对于变压器的瓦斯保护，应结合变压器大修同时进行检验。对瓦斯继电器，一般每三年进行一次全面检查，每年进行一次充气试验。
对运行中的继电保护装置，应按下列项目进行验：
（1）对继电器进行机械部分检查及电气特性试验。
（2）二次回路绝缘电阻测量。
（3）二次通电试验。
（4）保护装置的整组动作检验。
3 对继电保护装置及二次线巡视检查
变、配电所的值班人员应定期对继电保护装置及其二次线进行巡视检查，内容如下:
（1）各类继电器外壳有无破损，整定值的位置是否变动。
（2）查看继电器有无接点卡住、变位倾斜、烧伤、脱轴、脱焊等情况。
（3）感应型继电器的圆盘转动是否正常，经常带电的继电器接点有无大的抖动及磨损，线圈及附加电阻有无过热现象。
（4）压板及转换开关的位置是否与运行要求一致。
（5）各种信号指示是否正常。
（6）有无异常声响、发热冒烟以及烧焦等异常气味。
4 继电保护装置的运行维护
(1) 在继电保护装置的运行过程中，发现异常现象时，应加强监视并立即向主管部门报告。
(2) 继电保护动作开关跳闸后，应检查保护动作情况并查明原因。恢复送电前，应将所有的掉牌信号全部复归，并记入值班记录及继电保护动作记录中。
(3) 检修工作中，如涉及供电部门定期校验的进线保护装置时，应与供电部门进行联系。
(4) 值班人员对保护装置的操作，一般只允许接通或断开压板，切换转换开关及卸装保险等工作。
(5) 在二次回路上的一切工作，均应遵守《电气安全工作规程》的有关规定，并有与现场设备符合的图纸作依据。
传统的变电站二次设备检修，依据《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、安全自动装置及二次回路接线进行定期检验，以确保装置完好、功能正常，确保回路接线及定值正确。若保护装置在两次校验之间出现故障，只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果这期间电力系统发生故障，保护将不能正确动作。保护装置异常是电力系统非常严重的问题。因此，电气二次
设备同样需要进行状态监测，实行状态检修模式。
5 变电站二次设备的状态监测
(1) 变电站二次设备的状态监测内容状态检修的基础是设备状态监测，要监测二次设备工作的正确性和可靠性，进行寿命估计。站内二次设备的状态监测对象主要有：交流测量系统，包括T A 、T V 二次回路绝缘良好、回路完整，测量元件的完好；直流操作、信号系统，包括直流电源、操作及信号回路绝缘良好、回路完整；逻辑判断系统，包括硬件逻辑判断回路和软件功能；通信系统；屏蔽接地系统等。与一次设备不同的是二次设备的状态监测对象不是单一的元件，而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能，有些元件的性能仍然需要离线检测，如T A 的特性曲线等。因此，电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。
(2) 对站内二次设备的状态监测方法随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展、变电站故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对综合自动化变电站而言容易实现状态监测，保护装置内各模块具有自诊断功能，对装置的电源、C P U 、I /
O 接口、A / D 转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载诊断程序，自动测试每一台设备和部件。然而，对常规保护进行状态监测较难实现，因为二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成，点多、又分散，要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难，也不经济。一方面应从设备管理环节入手，如设备的验收管理、离线检修资料管理，结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下，应充分利用现有的测量手段。如TA 、T V的断线监测；直流回路绝缘监测、二次保险熔断报警等。
6 变电站二次设备状态检修需考虑的问题
(1) 二次设备的电磁抗干扰监测问题由于大量微电子元件、高集成电路在电气二次设备中的广泛应用，电气二次设备对电磁干扰越来越敏感。电磁波对二次设备干扰造成采样信号失真、自动装置异常、保护误动或拒动、甚至元件损坏。对二次设备进行电磁兼容性考核试验是二次设备状态检修的一项很重要的工作。对不同厂站的干扰源、耦合途径、敏感器件要进行监测管理。如对二次设备屏蔽接地状况检查；微机保护装置附近使用移动通信设备的管理等。
(2) 二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系
一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下，二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况，做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间，减少停电造成的经济损失，减少检修次数，降
低检修成本，又要保证二次设备可靠正确的工作状况。
(3) 二次设备状态检修与设备管理信息系统(MIS)的关系
现在许多供电企业建立了设备管理信息系统(MIS)，对设备的运行情况、缺陷故障情况、历次检修试验记录等实现计算机管理、实现信息共享，这些信息是作出状态检修决策的重要依据之一。要实现设备状态检修，需要完善设备管理信息系统(MIS)。
7 状态检修与周期检修的关系
现在，大部分供电局的检修班组都依照定检周期表进行检修维护。这也是省网公司对检修班组的要求。而有些供电局的二次设备新旧种类繁多，有的老旧设备因为种种原因需要经常维护，使得还没到达检修的周期就需要进行多次的检修。因此，有部分供电局对一些老旧设备实行“逢停必维”的政策，意思是只要设备有机会停下来，就进行维护，这种做法有效地降低老旧设备的运行风险，也减少了申请停电的次数。但是，这种做法不可能面对众多的二次设备。这样工作量会非常大。由于设备的稳定性受很多因素影响，所以，以固定的检修周期对所有设备进行检修也不尽合理。因此提出状态检修的的概念，这也符合设备全生命周期管理的理念。设备的稳定运行特性多年来受很多专家学者的关注，大多数例子证明设备在新安装一段时期内是故障的高发期，然后进入一个很长的稳定运行期，然后发生故障的概率不断上升，进入设备老化期。这种设备稳定特性为状态检修提供了很好的指导价值。在设备新安装一段时间后进行详细检修。当设备进入稳定运行期时，尽可能不对其进行检修。当设备进入老化期则进行“逢停必维”的检修策略。这种对设备进行分类对待，按需检修的方式正是状态检修的根本目的。
8结束语
相信随着时代的进步，随着电力系统的在线监测技术和计算机通信技术的进步，继电保护技术会逐渐向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展，这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期和按需相结合的检查和维护，按时巡检其运行状况，及时发现故障并做好处理，保证系统无故障设备正常运行，方能提高供电可靠性。
参考文献
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[2]王翠平.继电保护装置的维护及试验[J].科苑论坛．
[3]周培华.浅谈电力系统中继电保护的发展趋势[J].科技咨询导报，2007．
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