赵军祥
青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁太阳能电力分公司 青海 西宁 810000
摘 要：随着电力系统中广泛采用微机成套保护装置，继电保护装置的安全运行可靠性越来越受到电力管理者的关注。根据实际故障事例分析提高继电保护装置运行水平的措施，建议采用继电保护数字仿真试验系统等。为了杜绝继电保护装置的不正确动作，在进行继电保护原理研究完善的同时，要对构成继电保护装置的元件、材料等也分析透彻，提出相应措施。本文在此基础上分析了对变电站中继电保护装置进行管理的方法，并研究提高继电保护运行水平的措施。
关键词：继电保护 运行可靠性 措施
加强对继电保护装置的选型、检查和维护，可以使得继电保护装置设计及配置均符合国家标准，大幅度提高继电保护动作的正确率。目前，运行中的220kV及以上系统因保护不正确动作而发生故障的占220kV系统中36.75%。作为电网稳定运行的安全屏障，继电保护装置应能迅速准确地将电网中所发生的故障显示排除，更重要的是继电保护装置现场运行维护、校验巡检等工作要提高正确动作率。
一、影响继电保护装置运行可靠性的因素
1.1 继电保护装置原理
对于继电保护装置过而言，电流增大是在故障点与电源间连接的电气设备增加负荷，此时若达到了保护装置的动作值，则保护装置可以确保速动性和灵敏性。其运行原理是电压降低是系统故障相的相电压或相间电压会下降，而且离故障点越近，电压降低越多。电网中HP1线保护A动作属反方向故障误动。HP2线相同配置的变电站有3台降压变压器，1、3号变压器高压侧并列运行，2号变压器检修中，低压侧分裂运行。从保护跳闸报告采样值看，动作前1号主变压器的相电流采样瞬时值异常变大影响差动电流超过定值而出口。这主要是由于A/D和RAM芯片存在数字量调试不良、误整定、误接线等问题，导致继电装置的TA和TV接线错误、保护通信接口及通道问题。对于变电站中的电力运行监控系统，应加强对电力运行监控系统的使用，及时对装置存在的缺陷加以显示。以上环节中都有可能会影响继电保护装置的运行可靠性。其原理示意图如图1-1所示。
图1-1 装置算法原理图
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1.2 继电保护装置硬件、软件构成及更新配套服务
继电保护技术充分利用了计算机技术上的高速运算能力和存贮记忆能力两个优势。首先采用大规模集成电路和成熟的数据采集，A/D模数变换、数字滤波和抗干扰措施等技术，使其对外界温度及干扰特别灵敏。继电保护装置的低功率元件和零序电流元件并未随着故障切除而及时返回，同时就地判别元件动作和收到对侧跳频信号,足以超过装置抗干扰时间40ms。与传统的继电保护相比，它可进行自适应、状态预测及人工神经网络等动作。继电保护装置工艺结构条件优越性体现在硬件比较通用，制造过程标准化，装置体积小、功耗低。当前，继电保护装置在现场即可通过软件方法改变结构、功能特性。通过继电保护装置进行定检试验，进一步提升电网安全运行控制水平，并由变电运行、变电检修人员联合对继电保护装置内清单进行检查，涉及各类整定值、软硬压板等签字确认后开展专项核查工作。
二、继电保护装置不合理动作实例分析
2.1 继电保护装置不合理动作
对于继电保护装置中防止超限而设置的整定值，应保证整定值的准确；对于继电保护装置的选型，应保证其设计性能和工艺质量。譬如，笔者所在的企业的厂用35kV变电所的电力继电保护装置共有5台，包括1台线路保护装置、4台站用变保护装置，存在很多缺陷。譬如发生误动作时，检测数据丢失，正常运行时屏幕出现蓝屏、黑屏或者花屏，其中站用变保护装置分别在4年时间内平均每年至少发生一次上述问题中的一种，而线路保护装置发生的一次“误动及花屏”故障造成全所停电3天，经济损失惨重，且装置的故障都无法恢复，这证明装置本身存在设计和工艺缺陷，频繁维修成本较高，需要全新更换。继电保护装置的不合理动作原因很多，主要包括误操作、误整定、调试质量不良、软件问题及原理缺陷等。提高继电保护动作正确率需要对录波图和动作报告分析。当时A相和B相有一定的电流突变时，认定保护误动。此外，由于继电保护装置中的整定值可能与定值单中的数据不相符，应定时核查两侧保护动作跳开时的A相状态。若同时反向侧的HP1线HP侧的微机保护B的Z1AG动作（录波见图1-2）跳闸，且重合成功，则发现继电保护装置出现故障的原因。及时利用广泛的EMTP/ATP计算资源，建立典型的实际故障波形库，实时仿真故障发生模型。
图1-2 继电装置录波形状
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三、提高继电保护装置运行水平的措施
3.1 防范改进继电保护装置内在缺陷
继电保护及安全自动装置运行情况统计分析中，应制定措施提高产品质量、消除隐患。继电保护装置都经过动模试验，能够发现保护装置的许多缺陷。但是在电磁环境下不能识别出元件的故障，无法防止缺陷发生。在继电保护装置缺陷多、超期服役时，应采取合理措施提高系统稳定性。此外，在继电保护装置的安全运行管理中，应做到电力调度中心现场定值与下发定值单相符。继电保护装置不仅要日常的检测和维护上做好工作，还要模拟波动负荷及直流系统干扰波动时的影响。因此，继电保护装置输出预定的行为是在实际故障条件下测试的能力，在暂态的情况下，继电保护装置的实测状态动作速度能否满足实际现场要求是测试的主要指标。此外，对电网实际运行情况进行统计分析，有助于对保护通道及接口加强监视、维护功能。
3.2加强继电保护装置管理维护