对厂矿电力系统继电保护可靠性的分析

王立明

摘 要：继电保护装置是厂矿电网安全稳定运行的重要设备，是电力系统不可缺少的重要组成部分，保护装置存在“拒动”“误动”现象，文章分析了厂内影响继电保护可靠性的因素，提出了提高保护可靠性的措施和厂内保护装置的检修方案。

关键词：继电保护；保护装置；可靠性

1 继电保护作用

继电保护装置是一种自动装置，在电力系统中担负着保证电力系统安全可靠运行的重要任务，当系统出现异常情况时，继电保护装置动作，同时向值班人员发出信号，提醒值班人员及时采取措施、排除故障，使电力系统恢复正常运行。

2 保护装置的“拒动”和“误动”

当供电系统正常运行时，保护装置是不动作的。继电保护装置在投入运行后，装置实时监测线路电流电压等一系列的电气参数，和保护装置定值进行比较，当检测到的值超过定值，满足动作条件时，保护装置动作。如果保护装置在被保护设备处于正常运行不应动作而发生动作为“误动”；或被保护设备发生故障时，保护装置却没有及时可靠动作为“拒动”，保护装置的“拒动”和“误动”都是不可取的。

3 要求继电保护装置必须具备的基本性能

灵敏性，反映故障的能力，以灵敏系数表示。可靠性，在保护动作时，不发生拒动、误动。快速性，最短时间内切除故障。选择性，在可能的最小区间切除故障，保证最大限度地向无故障部分继续供电。

随着国民经济的快速发展，厂矿规模不断扩大，厂电力系统亦逐年增大，由于种种原因，继电保护装置不能正确发挥其功能，往往在发生故障时该动作的不能可靠动作，或不该动作的却动了，即常说的“拒动”和“误动”，造成对厂区大面积的停电，影响企业正常生产。

我在所接触的山西、河北多个焦化厂钢铁厂中就曾多次遇到因末端某个电气设备故障，本身的保护不起作用，造成进线跳闸，或上一级变电站出线同时越级跳闸的严重故障。

4 影晌继电保护可靠性的因素

4.1 设备原因

一次设备及线路老化，故障率增加，使得保护动作次数增加；继电保护装置生产厂家在生产过程中没有把好质量关、设备不合格，有的产品抗干扰能力差；继电保护装置周围环境影响恶劣，由于周围空气中存在大量的粉尘或有害气体，或受周围高温影响，继电保护装置的老化加速、导致其性能改变。有害气体腐蚀电路板和接插座，造成继电器触点被氧化，引起接触不良，动作不可靠；晶体管保护装置易受干扰源的影响，如电弧、闪电电路、短路故障等诸多因素，导致发生误动或拒动；互感器质量差，长期运行过程特性发生变化，影响保护效果；或者二次线路长期维护不到位，因接线端子松动、灰尘等原因影响保护效果；继电保护设备落后，同一厂内保护既有电磁型的，也有晶体管的，还有微机的，品种多、型号多、厂家多，参差不齐，使得厂内保护方式不合理和上下级保护配合困难；继电保护整定值不合理，上下级保护级差配合不合理。

4.2 管理原因

运行维护检修人员、继电保护调试人员的安全意识差技术水平低、经验少、责任心不强发现和处理问题的能力差等。缺乏一支过硬的技术队伍；企业内部管理差，外力破坏频发。随着建设改造步伐加快，增加了各种外力破坏电力设施的机率，如一些工人野蛮损坏电缆、运货卡车撞坏电杆等，造成故障频发，保护动作频繁；领导意识差。管理者对廠区安全供电重视不够，对电气维护方面投入不足，计划检修少，只要不停电设备就不检修，设备“一槽烂”，不能防患于未然，有的设备自投入运行后多年不检修，二次设备从不预防性试验，预防性试验是很有必要的。

5 缺乏对全厂电气设备了如指掌的领军人物或技术团队，进行专门管理

继电保护的设计、选型、运行维护、整定计算和整定调试的全过程，没人统领协调，而继电保护系统的可靠性主要决定于继电保护装置的可靠性和设计定值的合理性，有时电气设备增加了，上一级继电保护定值没有做到相应调整，或随便改动。这种情况在一些发展较快的民营企业尤为突出。

6 提高继电保护可靠性的措施

针对上述影响继电保护可靠性的种种因素，只要制定出各种相应防范对策、制定合理方案，其可靠性必定能够大大提高。提高继电保护可靠性的措施有以下几点：

保护装置选型上用质量好、抗干扰能力强的产品，最好是大厂家大品牌；保护装置选型上尽量统一，避免同一工厂内型号过多过杂；增加经济投入，淘汰落后的电磁型继电保护装置，进行旧设备升级改造；适当增加保护的备品备件，以备紧急之需，有问题的保护及时维修；晶体管保护装置设计中应考虑安装在避免干扰影响，环境条件好的地方；提高检修、维护、试验人员的技术水平，定期技术培训，加强以上人员的责任心和安全意识；继电整定计算最好专人负责，增强责任心、通盘考虑，认真分析、科学计算，使各级保护整定值准确，上下级保护整定值匹配合理；为保证继电保护系统具备快速切除故障的能力。重要的输电线路或设备的主保护可采用多重化设施，具备有两套主保护并列运行；出现事故后认真总结、分析，找出问题症结的关键，汲取经验，积极改进，避免同类事故重复发生。

7 对继电保护装置检修措施

鉴于继电保护的重要性，对其定期进行预防性试验是非常必要的，决不能只是在出现事故后再去分析和修复。试验要有一定的针对性，应将注意力集中在对保护动作的安全性和可靠性有重大影响的上，避免盲目性检修。

尽快研究新形势下的新问题，制定新的检修策略修订有关规程，指导当前乃至今后一个时期的继电保护检验工作；进行设备的状态检修，使检修对系统安全和继电保护可靠性的影响降到最低。

在检修策略的制定上应结合微机保护的自检和通信能力，致力于提高保护系统的可靠性和安全性，简化装置检修，注重二次回路的检验。

在设计上应简化二次回路；运行上加强维护和基础管理，注重积累运行数据，注意对装置故障信息的统计、分析和处理，使检修有目的性，在基本建设上注重设备选型，以提高继电保护系统的整体水平。

大力开展二次线的在线监测，研究不停电检修整个继电保护系统的技术。

着手研究随着变电站的综合自动化工作的进展，保护装置分散布置、集中处理、设备间的联系网络化、光纤化继电的保护运行和故障信息网建成后的保护定检工作发展方向。

厂家应该进一步提高微机保护的自检的能力和装置故障信息输出能力，研制适应远方检测保护装置要求的新型保护。

8 结束语

文章讨论了厂内供电系统中的继电保护装置的可靠性问题，提出了探讨继电保护可靠性的必要性、影响继电保护可靠性的因素及提高继电保护可靠性的对策。其可靠性问题不仅与设计、制造、运行维护和检修调试等有密切关系而且继电保护装置维护人员也将起到关键性作用。同时提出了对二次设备检修的合理化建议。