探究水电站继电保护安全问题和改进措施

探究水电站继电保护安全问题和改进措施
随着我国经济的飞速发展，对于电力需求的缺口也越来越大，如何保障工业和经济发展所需要的电力，一直是困扰电力系統的棘手问题。

近年来，国家大力发展水力发电站系统，水力发电主要作为区域供电和调峰、调频电站使用，对保障电网安全稳定，改善系统的供电质量，提高系统的经济效益，有着举足轻重的作用。

在水电站运行的过程中，如何实施有效安全可靠的继电保护一直是其中的关键技术问题，针对此问题，本论文重点探讨水电站继电保护的安全风险，以及如何规避继电保护的风险，提高继电保护的安全性和可靠性。

标签：水电站；继电保护；安全问题；改进措施
1、水电站继电保护安全风险分析
继电保护系统在水电站和火电站中的作用和目的都是一样的，用于实时检测电力系统各元件的运行状态。

一旦系统发生故障或异常，继电保护装置迅速有选择性的动作实现故障隔离或告警，保证电力系统的安全、稳定和高效运行。

如果继电保护装置的安全性和可靠性出现问题，出现误动或拒动，就会引发严重的电气事故：损坏电力设备、造成大范围停电、甚至引起系统瓦解。

在继电保护系统的安全问题中，一般由如下几类情况：
1.1电路干扰引发继电保护误动作
在当今的电力输出系统中，谐波电流和尖峰电压成为了电力系统输出电力中不可避免的干扰因素。

这些干扰因素的存在，提高了电力系统的电流、电压等常规参数的继电保护系统引起误动的频率，这样会影响到电力系统正常稳定的运行。

1.2电气保护动作引发继电保护失效
在水电站系统的建设中，需要多重电气保护的应用。

不同的电气保护系统之间又会相互产生影响，电气保护动作对继电保护系统的干扰也是水电站继电保护的安全性问题之一。

1.3软硬件可靠性引发继电保护误动
随着科技的进步，继电保护装置的配置也取得了广泛的发展。

目前常用的继电保护装置都是通过计算机控制的，计算机通过对电路上故障特征信号的捕捉，实现电力系统安全高效的运行。

例如电流过大、电压过大，、相序角差过大等，通过对故障信号的采集、计算和判断等指令的发出，从而命令驱动装置实现对电路的继电保护。

微机控制继电保护系统功能的实现，依靠其内部的软硬件，但是其软硬件具有一定的不可靠性。

硬件电子元件的硬件耐压值和耐流值过低不能承受尖峰电压脉动的冲击而被击穿，就会影响继电保护系统的安全性和可靠性。

由
于继电保护中的具体操作中的复杂性，软件功能的不完善也是导致继电保护系统发生误动的原因之一。

1.4用户继电保护装置应用不规范
在水电站的建设中，继电保护装置应用的不规范现象比较常见。

在实际的操作中，CT二次接线极性接反、没有对继电保护装置进行必要的维护、没有对继电保护装置做相应的检查测试、继电保护装置服役时间超周期、采用单一电源供电方式等，都是不按设计要求操作而存在的安全隐患。

如果平时对这些安全隐患不加以重视，当险情发生时，设备故障使保护误动和拒动都会引发严重的安全事故。

2015年3月7日，安徽省佛子岭水电站6.3KV母线#8开关柜发生短路故障，由于继电保护装置未动作，所有开关未及时跳闸切除故障，#2主变在大电流作用下，产生高温导致高压套管爆裂，引发变压器失火，致使变压器烧毁。

经过事故发生以后的调查和分析，造成这次事故扩大的主要原因就是继电保护装置应用不规范，平时缺乏检查维护和校验、服役超周期、直流电源单一等原因致使继电保护装置拒动。

因此，在实际的建设和运用中，一定要遵循相关的设计要求和维护标准进行水电站继电保护装置的安装和维护，才能够有效的减少事故发生的概率。

1.5其他因素引发继电保护误动
水电站的设备有一部分处于室外，极端的天气情况都会对继电保护装置的安全性和可靠性产生影响。

小鸟和老鼠等小动物也会对继电装置准确性和安全性产生影响，在生产建设中一定要配置相关的防护设备，只有这样才能提升继电保护装置的安全性和可靠性。

2、水电站继电保护装置安全风险改进措施探讨
2.1健全继电保护风险安全管理机制
笔者从事水电站发电运行现场管理工作多年，从水电站继电保护安全管理制度的落实情况来看，主要存在以下三个方面的问题：继电保护安全管理制度流于形式化，安全管理落空；从领导到基层，存在思想懈怠的现象，心存侥幸心理，对继电保护系统的安装、维护和管理没有落实到位；继电保护系统没有技术更新和运行维护，继电保护系统通常是安装好之后便无人问津，导致继电保护装置缺乏维护。

上述问题大大增加了继电保护系统安全可靠运行的风险，因此，必须采取一定的安全管理措施来降低继电保护系统运行的风险系数。

水电站系统要实现继电保护安全可靠地工作，首先从风险管理制度上入手，建立健全的风险管理制度，从继电保护元器件的采购、安装、调试、使用，到后期的设备维护、维修、技术工人的交接班等，都必须制定详尽全面的安全规章管理制度，尽可能的将继电保护系统的风险降至最低，从而提高继电保护系统安全性和可靠性。

2.2 完善和落实继电保护的安全管理措施
为确保继电保护装置的正常运行，需要从以下几个方面加强安全管理措施：
（1）继电保护装置跳闸以后，工作人员应当对跳闸的起因进行全方位的剖析，充分考虑各种因素，得出一个确切的调查结论。

此外，要充分掌握继电保护装置其他保护动作的现状，及时对保护动作进行复原，在电力系统恢复正常运行以后，还要将这次故障的详细信息以书面记录的形式保留下来，记录应当包括故障的时间、部位、成因、类型以及具体的处理措施等基本信息。

（2）在操作继电保护装置方面，要规范操作人员的操作工艺和流程，非操作人员严禁对继电保护装置进行操作。

对于保险装卸、开关切换及压板接通转换等权限进行严格限制，需要具有相应权限的工作人员才能进行操作。

（3）发生在二次回路上的所有操作都要根据实际的设备规格，按照《电气安全工作规程》的要求规范实施，同时还要经常对水电站的二次设备进行巡视检查，一旦发生故障及时维修，保证继电保护装置的良好运行状态。

2.3重视和落实继电保护技术安全措施
要降低继电保护系统的运行风险，切实提高继电保护系统的安全，还必须要从技术角度落实继电保护的运行安全。

结合继电保护系统常见的误动作或失效的原因，有针对性的加以技术改造，例如，变压器增加纵差动保护，可提高继电保护装置的可靠性；变压器差动保护和瓦斯保护配置在同一装置中，增大了保护拒动的风险，必须独立设置；再如，CT二次回路要严格按设计要求接线，这些技术细节都能够降低继电保护系统在实际运行中的风险系数，提高其运行的安全性和可靠性。

2.4重视继电保护技术人员的配置和培训
继电保护系统安全稳定可靠地运行，离不开技术人员的支持，因此，加强对技术人员的培训工作，
系统地有针对性地开展继电保护技术培训，针对常见的继电保护误动或者失效原因进行培训，采用老带新、一对一等形式，切实提高继电保护系统技术人员的技术水平，从而在一定程度上也能够降低继电保护系统的运行风险。

2.5提高继电保护装置产品的可靠性
实际中由于继电保护装置本身软硬件缺陷导致保护误动的实例很多，降低继电保护安全风险的一个重要措施是继电保护装置生产厂家不断完善继电保护装置的软硬件，提高继电保护装置的整体可靠性。

继电保护配置双重保护设备时，应采用不同的生产厂家，以避免家族性缺陷。

这些都是降低继电保护安全风险的有效途径。

3、结语
继电保护是水电站建设和运行中的一个至关重要的环节，在实际操作运用中必须要明确继电保护存在的安全问题，针对这些问题进行认真分析，做到有效的规避风险。

并且还要不断的完善健全安全生产责任制度，加强水电站继电保护装置的技术革新力度，对相关继电保护人员进行合理的配置和必要的技术培训。

只有这样，继电保护装置运行的安全性和可靠性才能够真正得到保障，才能不断促进水电站的发展。

参考文献：
[1]许文彬.浅谈电力系统继电保护维护措施[J].中国科技信息，2012 （02）.
作者简介：刁海友，男，1962年9月25日生，大学专科学历，工程师，发电厂及电力系统专业毕业，曾从事发电运行、职工教育培训专职、安全专职等工作，现为安徽省佛子岭水库管理处安全生产管理专职。