【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對于電力需求的缺口也越來越大，如何保障工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需要的電力，一直是困擾電力系統(tǒng)的棘手問題。近年來，國家大力發(fā)展水力發(fā)電站系統(tǒng)，水力發(fā)電主要作為區(qū)域供電和調(diào)峰、調(diào)頻電站使用，對保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定，改善系統(tǒng)的供電質(zhì)量，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，有著舉足輕重的作用。在水電站運(yùn)行的過程中，如何實(shí)施有效安全可靠的繼電保護(hù)一直是其中的關(guān)鍵技術(shù)問題，針對此問題，本論文重點(diǎn)探討水電站繼電保護(hù)的安全風(fēng)險(xiǎn)，以及如何規(guī)避繼電保護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)，提高繼電保護(hù)的安全性和可靠性。

【關(guān)鍵詞】水電站；繼電保護(hù)；安全問題；改進(jìn)措施

1、水電站繼電保護(hù)安全風(fēng)險(xiǎn)分析

繼電保護(hù)系統(tǒng)在水電站和火電站中的作用和目的都是一樣的，用于實(shí)時(shí)檢測電力系統(tǒng)各元件的運(yùn)行狀態(tài)。一旦系統(tǒng)發(fā)生故障或異常，繼電保護(hù)裝置迅速有選擇性的動作實(shí)現(xiàn)故障隔離或告警，保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行。如果繼電保護(hù)裝置的安全性和可靠性出現(xiàn)問題，出現(xiàn)誤動或拒動，就會引發(fā)嚴(yán)重的電氣事故：損壞電力設(shè)備、造成大范圍停電、甚至引起系統(tǒng)瓦解。在繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全問題中，一般由如下幾類情況：

1.1電路干擾引發(fā)繼電保護(hù)誤動作

在當(dāng)今的電力輸出系統(tǒng)中，諧波電流和尖峰電壓成為了電力系統(tǒng)輸出電力中不可避免的干擾因素。這些干擾因素的存在，提高了電力系統(tǒng)的電流、電壓等常規(guī)參數(shù)的繼電保護(hù)系統(tǒng)引起誤動的頻率，這樣會影響到電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運(yùn)行。

1.2電氣保護(hù)動作引發(fā)繼電保護(hù)失效

在水電站系統(tǒng)的建設(shè)中，需要多重電氣保護(hù)的應(yīng)用。不同的電氣保護(hù)系統(tǒng)之間又會相互產(chǎn)生影響，電氣保護(hù)動作對繼電保護(hù)系統(tǒng)的干擾也是水電站繼電保護(hù)的安全性問題之一。

1.3軟硬件可靠性引發(fā)繼電保護(hù)誤動

隨著科技的進(jìn)步，繼電保護(hù)裝置的配置也取得了廣泛的發(fā)展。目前常用的繼電保護(hù)裝置都是通過計(jì)算機(jī)控制的，計(jì)算機(jī)通過對電路上故障特征信號的捕捉，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全高效的運(yùn)行。例如電流過大、電壓過大，、相序角差過大等，通過對故障信號的采集、計(jì)算和判斷等指令的發(fā)出，從而命令驅(qū)動裝置實(shí)現(xiàn)對電路的繼電保護(hù)。微機(jī)控制繼電保護(hù)系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，依靠其內(nèi)部的軟硬件，但是其軟硬件具有一定的不可靠性。硬件電子元件的硬件耐壓值和耐流值過低不能承受尖峰電壓脈動的沖擊而被擊穿，就會影響繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性和可靠性。由于繼電保護(hù)中的具體操作中的復(fù)雜性，軟件功能的不完善也是導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生誤動的原因之一。

1.4用戶繼電保護(hù)裝置應(yīng)用不規(guī)范

在水電站的建設(shè)中，繼電保護(hù)裝置應(yīng)用的不規(guī)范現(xiàn)象比較常見。在實(shí)際的操作中，CT二次接線極性接反、沒有對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行必要的維護(hù)、沒有對繼電保護(hù)裝置做相應(yīng)的檢查測試、繼電保護(hù)裝置服役時(shí)間超周期、采用單一電源供電方式等，都是不按設(shè)計(jì)要求操作而存在的安全隱患。如果平時(shí)對這些安全隱患不加以重視，當(dāng)險(xiǎn)情發(fā)生時(shí)，設(shè)備故障使保護(hù)誤動和拒動都會引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。2015年3月7日，安徽省佛子嶺水電站6.3KV母線#8開關(guān)柜發(fā)生短路故障，由于繼電保護(hù)裝置未動作，所有開關(guān)未及時(shí)跳閘切除故障， #2主變在大電流作用下，產(chǎn)生高溫導(dǎo)致高壓套管爆裂，引發(fā)變壓器失火，致使變壓器燒毀。經(jīng)過事故發(fā)生以后的調(diào)查和分析，造成這次事故擴(kuò)大的主要原因就是繼電保護(hù)裝置應(yīng)用不規(guī)范，平時(shí)缺乏檢查維護(hù)和校驗(yàn)、服役超周期、直流電源單一等原因致使繼電保護(hù)裝置拒動。因此，在實(shí)際的建設(shè)和運(yùn)用中，一定要遵循相關(guān)的設(shè)計(jì)要求和維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水電站繼電保護(hù)裝置的安裝和維護(hù)，才能夠有效的減少事故發(fā)生的概率。

1.5其他因素引發(fā)繼電保護(hù)誤動

水電站的設(shè)備有一部分處于室外，極端的天氣情況都會對繼電保護(hù)裝置的安全性和可靠性產(chǎn)生影響。小鳥和老鼠等小動物也會對繼電裝置準(zhǔn)確性和安全性產(chǎn)生影響，在生產(chǎn)建設(shè)中一定要配置相關(guān)的防護(hù)設(shè)備，只有這樣才能提升繼電保護(hù)裝置的安全性和可靠性。

2、水電站繼電保護(hù)裝置安全風(fēng)險(xiǎn)改進(jìn)措施探討

2.1健全繼電保護(hù)風(fēng)險(xiǎn)安全管理機(jī)制

筆者從事水電站發(fā)電運(yùn)行現(xiàn)場管理工作多年，從水電站繼電保護(hù)安全管理制度的落實(shí)情況來看，主要存在以下三個(gè)方面的問題：繼電保護(hù)安全管理制度流于形式化，安全管理落空；從領(lǐng)導(dǎo)到基層，存在思想懈怠的現(xiàn)象，心存僥幸心理，對繼電保護(hù)系統(tǒng)的安裝、維護(hù)和管理沒有落實(shí)到位；繼電保護(hù)系統(tǒng)沒有技術(shù)更新和運(yùn)行維護(hù)，繼電保護(hù)系統(tǒng)通常是安裝好之后便無人問津，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置缺乏維護(hù)。

上述問題大大增加了繼電保護(hù)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，因此，必須采取一定的安全管理措施來降低繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。水電站系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)安全可靠地工作，首先從風(fēng)險(xiǎn)管理制度上入手，建立健全的風(fēng)險(xiǎn)管理制度，從繼電保護(hù)元器件的采購、安裝、調(diào)試、使用，到后期的設(shè)備維護(hù)、維修、技術(shù)工人的交接班等，都必須制定詳盡全面的安全規(guī)章管理制度，盡可能的將繼電保護(hù)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)降至最低，從而提高繼電保護(hù)系統(tǒng)安全性和可靠性。

2.2 完善和落實(shí)繼電保護(hù)的安全管理措施

為確保繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，需要從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)安全管理措施：

（1）繼電保護(hù)裝置跳閘以后，工作人員應(yīng)當(dāng)對跳閘的起因進(jìn)行全方位的剖析，充分考慮各種因素，得出一個(gè)確切的調(diào)查結(jié)論。此外，要充分掌握繼電保護(hù)裝置其他保護(hù)動作的現(xiàn)狀，及時(shí)對保護(hù)動作進(jìn)行復(fù)原，在電力系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行以后，還要將這次故障的詳細(xì)信息以書面記錄的形式保留下來，記錄應(yīng)當(dāng)包括故障的時(shí)間、部位、成因、類型以及具體的處理措施等基本信息。

（2）在操作繼電保護(hù)裝置方面，要規(guī)范操作人員的操作工藝和流程，非操作人員嚴(yán)禁對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行操作。對于保險(xiǎn)裝卸、開關(guān)切換及壓板接通轉(zhuǎn)換等權(quán)限進(jìn)行嚴(yán)格限制，需要具有相應(yīng)權(quán)限的工作人員才能進(jìn)行操作。

（3）發(fā)生在二次回路上的所有操作都要根據(jù)實(shí)際的設(shè)備規(guī)格，按照《電氣安全工作規(guī)程》的要求規(guī)范實(shí)施，同時(shí)還要經(jīng)常對水電站的二次設(shè)備進(jìn)行巡視檢查，一旦發(fā)生故障及時(shí)維修，保證繼電保護(hù)裝置的良好運(yùn)行狀態(tài)。

2.3重視和落實(shí)繼電保護(hù)技術(shù)安全措施

要降低繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，切實(shí)提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全，還必須要從技術(shù)角度落實(shí)繼電保護(hù)的運(yùn)行安全。結(jié)合繼電保護(hù)系統(tǒng)常見的誤動作或失效的原因，有針對性的加以技術(shù)改造，例如，變壓器增加縱差動保護(hù)，可提高繼電保護(hù)裝置的可靠性；變壓器差動保護(hù)和瓦斯保護(hù)配置在同一裝置中，增大了保護(hù)拒動的風(fēng)險(xiǎn)，必須獨(dú)立設(shè)置；再如，CT二次回路要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求接線，這些技術(shù)細(xì)節(jié)都能夠降低繼電保護(hù)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，提高其運(yùn)行的安全性和可靠性。

2.4重視繼電保護(hù)技術(shù)人員的配置和培訓(xùn)

繼電保護(hù)系統(tǒng)安全穩(wěn)定可靠地運(yùn)行，離不開技術(shù)人員的支持，因此，加強(qiáng)對技術(shù)人員的培訓(xùn)工作，

系統(tǒng)地有針對性地開展繼電保護(hù)技術(shù)培訓(xùn)，針對常見的繼電保護(hù)誤動或者失效原因進(jìn)行培訓(xùn)，采用老帶新、一對一等形式，切實(shí)提高繼電保護(hù)系統(tǒng)技術(shù)人員的技術(shù)水平，從而在一定程度上也能夠降低繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

2.5提高繼電保護(hù)裝置產(chǎn)品的可靠性

實(shí)際中由于繼電保護(hù)裝置本身軟硬件缺陷導(dǎo)致保護(hù)誤動的實(shí)例很多，降低繼電保護(hù)安全風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)重要措施是繼電保護(hù)裝置生產(chǎn)廠家不斷完善繼電保護(hù)裝置的軟硬件，提高繼電保護(hù)裝置的整體可靠性。繼電保護(hù)配置雙重保護(hù)設(shè)備時(shí)，應(yīng)采用不同的生產(chǎn)廠家，以避免家族性缺陷。這些都是降低繼電保護(hù)安全風(fēng)險(xiǎn)的有效途徑。

3、結(jié)語

繼電保護(hù)是水電站建設(shè)和運(yùn)行中的一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，在實(shí)際操作運(yùn)用中必須要明確繼電保護(hù)存在的安全問題，針對這些問題進(jìn)行認(rèn)真分析，做到有效的規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。并且還要不斷的完善健全安全生產(chǎn)責(zé)任制度，加強(qiáng)水電站繼電保護(hù)裝置的技術(shù)革新力度，對相關(guān)繼電保護(hù)人員進(jìn)行合理的配置和必要的技術(shù)培訓(xùn)。只有這樣，繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的安全性和可靠性才能夠真正得到保障，才能不斷促進(jìn)水電站的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]許文彬.淺談電力系統(tǒng)繼電保護(hù)維護(hù)措施[J].中國科技信息，2012 （02）.

作者簡介：刁海友，男，1962年9月25日生，大學(xué)?？茖W(xué)歷，工程師，發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專業(yè)畢業(yè)，曾從事發(fā)電運(yùn)行、職工教育培訓(xùn)專職、安全專職等工作，現(xiàn)為安徽省佛子嶺水庫管理處安全生產(chǎn)管理專職。