電網繼電保護安全風險分析研究

張楊 封景

摘要：

繼電保護(包括安全自動裝置)是電力系統發生自然或人為故障后得到有效的屏障，是保障電力設備安全和防止、限制電力系統大面積停電的最基本、最重要、最有有效的技術手段。本文對電網繼電保護安全風險進行了分析研究。

關鍵詞：電網 繼電保護 安全風險分析

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

前言：

電力生產過程中，作業危險點無處不有，稍不留神就會釀成事故，危險點指的是在作業中可能發生事故的場所、部位、地點設備或行為等。繼電保護專業的工作涉及面廣，而且是在二次回路上開展，其一次設備通常還在運行，所以在進行保護作業前，要執行很多的安全措施。這些措施如執行不全或不認真去執行，都可能造成開關誤跳閘。因此必須從措施本身和執行過程中找出危險點加以預控。危險點預控就是在作業前，通過一定的途徑，對作業中可能引發事故的各種不安全因素進行分析判斷、預測，并采取針對性的控制措施，從而有效地防止由于人為失誤而造成的設備事故的一種方法。

一、危險點分類

繼電保護專業主要的現場工作包括各種繼電保護裝置的定檢，新裝置的安裝、調試及竣工檢查以及運行中繼電保護裝置的異常處理工作等。危險點就是在現有工作過程中可能發生事故的地方、部位、行為等。按照危險點的性質一般可分為兩大類:靜態危險點和動態危險點。

1、靜態危險點

一般作業環境和設備系統方面存在的危險點多屬此類。這類危險點大多是由于設計不完善或制造和安裝、檢修質量不良造成的，比較直觀。不整改無法消除，并對現場作業產生長期的影響。如工作現場照明不足、插件接觸不良、微機保護裝置抗干擾能力差等。

2、動態危險點

一般行為方面的危險點則多屬此類。這類危險點往往隨著時間的推移或外部的條件變化才出現。如在保護現場作業中需要改變安全措施，致使工作人員短時間內失去保護;定期試驗中做安全措施時PT二次的短路或接地CT二次的開路、失靈啟動母差、啟動載波機跳對側開關;在工作中發現工作人員身體不適或因為種種原因情緒不佳、注意力不集中，從而引起對人和設備安全可能造成危害的問題等。

二、危險點預控措施制定的基本過程

每一種繼電保護的作業都有不同特征的危險點，如果在作業前不調查、不研究、不分析，憑空制定危險點控制措施，這樣久而久之必然要出事故。因此作業危險點的制定，應深入現場實地調查，根據作業任務，對照《電業安全工作規程》和《繼電保護和電網安全自動裝置現場工作保安規定》的要求，嚴格執行安全措施卡，結合現場條件、二次回路帶電作業及保護的二次回路圖紙等進行審核。危險點控制措施應該是全過程的，從項目開始一直到項目結束。制定的控制措施時應組織所有參與工作的人員進行全面的分析和討論。制定好的作業危險點控制措施，必須在開工前向作業人員交底清楚，并指定專人落實，必須實行全過程專人監護。對已執行的作業危險點控制措施，要認真總結經驗、查找不足和隱患，以便今后預控措施制定更加完善，落實更到位。

三、繼電保護事故的種類

1、定值問題

1）整定計算的誤差；2）人為整定錯誤；3）裝置定值的漂移：元器件老化及損壞，溫度與濕度的影響，定值漂移問題。

2、電源問題

1）逆變穩壓電源問題：紋波系數過高，輸出功率不足或穩定性差；2）直流熔絲的配置問題；3）帶直流電源操作插件。

3、 TA飽和問題

作為繼電保護測量TA對二次系統的運行起關鍵作用，隨著系統短路電流急劇增加，在中低壓系統中電流互感器的飽和問題日益突出，已影響到繼電保護裝置動作的正確性?，F場因饋線保護因電流互感器飽和而拒動，主變后備保護越跳主變三側開關的事故時有發生。由于數字式繼電器采用微型計算機實現，其主要工作電源僅有5V左右，數據采集部分的有效電平范圍也僅有10V左右，因此能有效處理的信號范圍更小，電流互感器的飽和對數字式繼電器的影響將更大。

4、抗干擾問題

運行經驗表明：微機保護的抗干擾性能較差，對講機和其他無線通訊設備在保護屏附近的使用會導致一些邏輯元件誤動作?，F場曾發生過電焊機在進行氬弧焊接時，高頻信號感應到保護電纜上使微機保護誤跳閘的事故發生。新安裝、基建、技改都要嚴格執行有關反事故技術措施。盡可能避免操作干擾、沖擊負荷干擾、直流回路接地干擾等問題的發生。

5、保護性能問題

保護性能問題主要包括兩方面，即裝置的功能和特性缺陷。有些保護裝置在投入直流電源時出現誤動；高頻閉所保護存在頻拍現象時會誤動；有些微機保護的動態特性偏離靜態特性很遠也會導致動作結果的錯誤。在事故分析時應充分考慮到上述兩者性能之間的偏差。

五、繼電保護事故處理的原則

1、正確充分利用微機提供的故障信息

對經常發生的簡單事故是容易排除的，但對少數故障僅憑經驗是難以解決的，應采取正確的方法和步驟進行。充分利用故障錄波和時間記錄 微機事件記錄、故障錄波圖形、裝置燈光顯示信號是事故處理的重要依據，根據有用信息作出正確判斷是解決問題的關鍵。若通過一、二次系統的全面檢查發現一次系統故障使繼電保護正確動作，則不存在繼電保護事故處理的問題；若判斷故障出在繼電保護上，應盡量維持原狀，做好記錄，做出故障處理計劃后再開展工作，以避免原始狀況的破壞給事故處理帶來不必要的麻煩。

2、運用正確的檢查方法

1）逆序檢查法 如果利用微機事件記錄和故障錄波不能在短時間內找到事故發生的根源時，應注意從事故發生的結果出發，一極一級往前查找，直到找到根源為止。這種方法常應用在保護出現誤動時。2）順序檢查法 該方法是利用檢驗調試的手段來尋找故障的根源。按外部檢查、絕緣檢測、定值檢查、電源性能測試、保護性能檢查等順序進行。這種方法主要應用于微機保護出現拒動或者邏輯出現問題的事故處理中。3）運用整組試驗法 此方法的主要目的是檢查保護裝置的動作邏輯、動作時間是否正常，往往可以用很短的時間再現故障，并判明問題的根源。如出現異常，再結合其他方法進行檢查。

3、事故處理的注意事項

1）對試驗電源的要求 在進行微機保護試驗事要求使用單獨的供電電源，并核實用電試驗電源是否滿足三相為正序和對稱的電壓，并檢查其正弦波及中性線是否良好，電源容量是否足夠等要素。2）對儀器儀表的要求 萬用表、電壓表、示波器等取電壓信號的儀器必須選用具有高輸入阻抗者。繼電保護測試儀、移相器、三相調壓器應注意其性能穩定。

4、10kv供電系統繼電保護

4.1 10KV供電系統的幾種運行狀況

1）供電系統的正常運行這種狀況系指系統中各種設備或線路均在其額定狀態下進行工作；各種信號、指示和儀表均工作在允許范圍內的運行狀況；2）供電系統的故障這種狀況系指某些設備或線路出現了危及其本身或系統的安全運行，并有可能使事態進一步擴大的運行狀況；3）供電系統的異常運行這種狀況系指系統的正常運行遭到了破壞，但尚未構成故障時的運行狀況。

4.2 10KV供電系統繼電保護裝置的任務

1）在供電系統中運行正常時，它應能完整地、安全地監視各種設備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據。2）如供電系統中發生故障時，它應能自動地、迅速地、有選擇性地切除故障部分，保證非故障部分繼續運行。3）當供電系統中出現異常運行工作狀況時，它應能及時地、準確地發出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理。

4.3幾種常用電流保護的分析

1）反時限過電流保護繼電保護的動作時間與短路電流的大小有關，短路電流越大，動作時間越短；短路電流越小，動作時間越長，這種保護就叫做反時限過電流保護。反時限過電流保護雖外部接線簡單，但內部結構十分復雜，調試比較困難；在靈敏度和動作的準確性、速動性等方面也遠不如電磁式繼電器構成的繼電保護裝置。 2）定時限過電流保護繼電保護的動作時間與短路電流的大小無關，時間是恒定的，時間是靠時間繼電器的整定來獲得的。時間繼電器在一定范圍內是連續可調的，這種保護方式就稱為定時限過電流保護。

結語：

繼電保護是電力系統發生自然或人為故障后得到有效控制的屏障，是保障電力設備安全和防止、限制電力系統大面積停電的最基本、最重要、最有效的技術手段。本章是在總結多年來繼電保護專業人員實際工作中的經驗并緊聯系繼電保護專業工作的性質，探討了繼電保護專業工作危險點分類、危險點的捕捉、危險點控制原則等。說明危險點預控是對各種可能發生的事故做到事先控制，消滅事故的一種措施。

參考文獻:

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