水电站继电保护及安全装置故障的排查与对策

胡嵩嵩

摘 要：继电保护装置是当被保护元件发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障从电力系统切除，以保证其余部分恢复正常运行，并使故障元件免于继续受损害，是水电站系统具备自我保护能力的关键。安全自动装置是为了防止电力系统失去稳定性和避免电力系统发生大面积停电事故的自动保护装置。两者相互配合，共同保障着电力系统的安全运行。为尽可能的促使继电保护及安全自动装置能达到较高的效用，還需要采取信息化、智能化、自动化的工作理念，对故障排查及处理策略进行改进。

关键词：水电站;安全自动装置;故障排查;处理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.133

0 引言

水电站继电保护及安全自动装置缺乏，或应用效力较差，不单单会对供电区域产生影响，也可能会在电网失控的情况下，对电气设备产生不可逆的硬件损坏，或是对维护人员造成安全风险，形成生命、财产、经济损失，介于此，加强水电站继电保护及安全自动装置故障的排查与处理的研究，具备现实价值和现实意义。

1 电力系统失控的危害

水电站继电保护及安全自动装置的作用主要是防止水电站电力系统失控，造成局部温度过高，或频率、电压数值异常，对电缆、配电节点等硬件设备产生不可逆的硬件损伤;其次，电力系统失控的极速蔓延，会导致整体系统的迅速瘫痪，对锁定故障源头存在较大的阻碍;电力系统失控，会影响到水电站的电力产能，对直接供电区域，会造成一定程度的影响;不可忽视的是当水电站系统停止运作，会导致大坝拦水、蓄水功能存在影响，若不能及时恢复常规运作状态，也会对大坝造成一定程度的影响;最后，水电站电力系统失控，除了增加施工难度外，也会对维护排障人员产生安全威胁，若电网频率、电压数值持续走高，易对防护不到位的维护人员造成触电事故[1]。

2 运用继电保护及安全自动装置的重要性

水电站继电保护及安全自动装置可在系统异常时，通过切断故障回路或者切除部分负荷，防止事故扩大，防止电网崩溃，恢复电力系统正常运行的自动装置。

2.1 介于电气设备保护

继电保护及安全自动装置可以迅速切断电路回路，预防异常电流通过电缆冲击整个系统，引起电气设备损伤或造成关键设备运作失灵，影响到系统运作安全性。

2.2 介于故障源头追查

继电保护及安全自动装置可以实现局部故障，局部控制，维护人员只需要在总控制室内，了解系统线路运作概况，根据线路运作偏差，迅速锁定故障区。

2.3 介于电力产能

缺乏继电保护及安全自动装置，局部电网失控可能会造成水电站整体系统停机，电力产能受到影响，当期利润受到影响。此外，水电站停止运作，直接供电区域会产生大面积停电事故。

2.4 介于大坝维护

电网失控，可能会对大坝的运作产生影响，比方说，由于强电干扰，闸门异常开合，导致水轮机超负荷运转，或水库水位迅速走高等。

2.5 施工安全保障

继电保护及安全自动装置除了切断回路外，还会尽可能的让异常状态恢复常规工作状态，以减少预防不到位产生的触电事故等。

3 故障排查与处理的策略

无论是对继电保护装置，还是对其他电气设备来说，其性能的常规表达，都有赖于安全自动装置的正常工作。该章节主要是从故障排查与处理的角度，来强化继电保护及安全自动装置的效用性，以期能更好地保护电力系统的正常运作。伴随着信息时代的发展，故障排查与处理策略在工作模式、工作理念、工作质量等方面均产生一定程度的变革，在充分结合时代特点下，对继电保护及安全自动装置的故障排查与处理的工作策略进行探究，主要是可以介于信息化、智能化、自动化三大方向。

3.1 信息化理念的综合运用

信息化理念主要是信息采集、信息整合、信息通信、信息反馈的循环。信息采集理念，是借助传感器等电子设备，对信息采集对象进行目标信息披露，以尽可能的了解信息采集对象的工作状态;信息整合是借助编程思想，将采集到的电信号转化成数字信号，或是对采集到的数字信号进行再加工，促使其具备基本逻辑，或是信息显现方式，符合工作人员的工作需求;信息通信是将整合后的信息传输给工作人员，让工作人员能够较为直观的对信息采集对象的工作状态产生了解，此外，信息通信也包括内部通信，是电气智能化的外在表现形式之一;信息反馈是工作人员针对获得信息，判断系统是否存在故障、故障源头在哪里、如何排除故障等。

3.2 智能化理念的综合运用

智能化理念在当代的应用主要是介于人工智能而言，是通过赋予电气设备以智能工作的核心，让电气设备具备信息处理与信息下达的能力。从现实价值上来看，水电站系统结构复杂、二十四小时不间断运作、空间跨度大等，如果都由人工参与，无论是基本的运作，还是定期维护、故障排查处理，都会延伸出庞大的任务量，人工智能参与的目的，不单单是降低主观偏差风险，同时，也是为尽可能的减少重复劳动任务量，实现系统二十四小时不间断检测。

（1）运用方向。自动化的理念是介于重复劳动，实现系统运作的无人值守、自主运行，自动化是介于信息化服务策略、智能化核心的信息采集、智能判断，而具体落实到工作过程中的阶段。

（2）具体应用。自动化在继电保护及安全自动装置中的具体应用，主要是表现在环境抗干扰、工作精度、产品封装质量、通信模块的延迟等，首先，环境抗干扰是参与自动化流程的部件具备耐冲击、耐高温、耐强磁、耐强电的特性，以及较强的自然环境抗干扰能力等，以保证性能稳定;其次，工作精度决定了自动化运作流程，是否能精准的履行指令，比方说，在发生热击穿等现象后，自动物理切除线缆，以确保失控电路的完全中断;然后，为保证工作精度，部分精密仪器会进行一体化封装，封装的质量决定了仪器的环境抗干扰能力;通信模块的延迟，是自动化部件对智能核心的响应时间，延迟越短，自动化部件的工作灵敏度越高，对安全装置的效能发挥越有效。

4 总结

水电站继电保护及安全自动装置事关水电站系统以及直供电网的工作稳定性、安全性，有必要予以加强保护。为更好的进行故障排查和处理工作，可借助智能化、自动化、信息化的工作理念，对水电站继电保护及安全自动装置的工作效力、工作质量予以改进。

参考文献：

[1]刘禹.水电站继电保护及安全自动装置故障的排查与分析[J].低碳世界，2015（20）.