输变电继电保护安全管控策略
张常顺
江苏金智科技股份有限公司 211100
引言
随着电力系统规模的不断扩大,输变电网络的覆盖范围日益广泛,其运行环境也愈发复杂。输变电继电保护装置承担着实时监测输变电设备运行状态、在故障发生时快速动作切除故障的重要职责,是防止故障扩散、减少事故损失的关键。然而,受设备老化、操作不规范、环境干扰等因素影响,输变电继电保护的安全运行面临诸多挑战。
在输变电线路、变电站等场景中,继电保护的误动或拒动可能引发大面积停电、设备损毁等严重后果。因此,加强输变电继电保护安全管控,构建完善的管控体系,对于提升电力系统的可靠性具有重要意义。本文结合输变电行业实际,深入研究安全管控策略,为输变电继电保护的安全运行提供支撑。
一、输变电继电保护安全管控的重要性(一)保障输变电系统稳定运行
输变电系统连接着发电厂与用户,是电力传输的关键通道。继电保护装置能够在输变电线路发生短路、接地等故障,或变电站设备出现异常时,迅速做出反应,切断故障回路。有效的安全管控能确保保护装置在关键时刻可靠动作,避免故障蔓延至整个系统,保障输变电系统的稳定运行。例如,当 220kV 输电线路发生单相接地故障时,继电保护装置若能准确动作跳闸,可防止故障发展为相间短路,保护线路和变电站设备的安全。
(二)降低电力事故损失
输变电系统故障可能导致大规模停电,给工业生产、居民生活带来巨大影响。继电保护安全管控通过提前排查隐患、规范操作流程、优化保护配置等方式,能最大限度减少保护装置的误动或拒动概率。据统计,完善的输变电继电保护安全管控体系可使因保护失效导致的事故损失降低60% 以上,显著提升电力系统的抗风险能力。
(三)提升电网运维效率
科学的安全管控策略能为输变电继电保护的运维工作提供明确指引,减少盲目性和随意性。通过制定标准化的巡检流程、维护计划,可及时发现保护装置的潜在问题并妥善处理,降低故障发生率,缩短故障处理时间,从而提升电网整体的运维效率。
二、输变电继电保护安全管控存在的问题
(一)设备自身安全隐患
输变电继电保护装置长期处于户外或变电站复杂环境中,易受高温、潮湿、电磁干扰、振动等因素影响,导致设备性能下降。部分老旧装置的元器件老化、绝缘性能降低,可能引发误动;新型智能保护装置的软件程序若存在漏洞,或与其他设备的兼容性不佳,也会带来安全风险。例如,某变电站的线路保护装置因长期受强电磁干扰,导致采样数据偏差,引发误跳闸事故。
(二)管控流程不规范
输变电继电保护的安全管控涉及装置选型、定值整定、调试校验、日常巡检等多个环节,若流程不规范,易出现管控漏洞。部分单位在定值整定过程中未充分结合输变电系统运行方式,导致保护范围重叠或出现死区;调试校验时未严格执行标准化流程,漏检关键项目;日常巡检缺乏针对性,对高风险区域的检查频次不足,难以及时发现隐患。
(三)人员操作风险
运维人员的专业能力和操作规范性直接影响继电保护的安全运行。部分人员对新型继电保护装置的原理、操作流程掌握不熟练,在调试或故障处理时易出现误操作;安全意识淡薄,违反 “两票三制”(工作票、操作票,交接班制、巡回检查制、设备定期试验轮换制)等规章制度,如无票操作、擅自更改保护定值等,可能引发严重事故。
(四)应急处置能力不足
输变电系统故障具有突发性,若继电保护安全管控的应急机制不完善,将导致故障处置不及时。部分单位未制定针对性的应急预案,或应急演练流于形式,运维人员在面对保护装置误动、拒动等突发情况时,难以快速采取有效措施,延误故障恢复时间,扩大事故影响范围。
三、输变电继电保护安全管控策略
(一)强化设备全生命周期管控
1.严格设备选型与准入
在输变电继电保护装置选型时,优先选择抗干扰能力强、适应恶劣环境的产品,确保其符合国家及行业标准。对于智能保护装置,需进行兼容性测试,验证其与站内监控系统、通信设备的协同工作能力。建立设备准入台账,对供应商资质、设备性能参数、质量检测报告等进行严格审核,杜绝不合格产品进入系统。
2.完善设备运维与老化管理
制定输变电继电保护装置的全生命周期运维计划,根据设备运行年限、环境条件确定巡检频次和内容。对户外输电线路保护装置,重点检查其密封性能、抗腐蚀状况;对变电站内装置,定期进行绝缘测试、精度校验。建立设备老化评估模型,结合运行数据预测设备剩余寿命,及时更换老化严重的装置。例如,某电网公司对运行超过 10 年的 220kV 线路保护装置进行全面检测,更换了 30% 的老化继电器,降低了误动风险。
(二)规范安全管控流程
1.优化定值整定与校验机制
根据输变电系统的拓扑结构、负荷分布、运行方式等,科学制定继电保护定值,并建立动态调整机制。当系统运行方式改变(如新建线路投运、负荷转移)时,及时重新核算定值,确保保护范围合理。定期开展定值校验工作,采用 “双套校验”“交叉复核” 等方式,由不同班组分别进行校验并核对结果,避免人为误差。
2.建立标准化巡检体系
针对输变电线路、变电站等不同场景,制定差异化的巡检标准。输电线路保护装置重点巡检通信通道、杆塔上的保护设备;变电站内则按设备类型(如变压器保护、母线保护)划分巡检区域,明确检查项目(如指示灯状态、接线端子紧固性、散热风扇运行情况)。利用红外测温、在线监测等技术,对关键部位进行实时监测,提高隐患发现效率。
(三)提升人员专业素养与安全意识
1.加强专业培训
定期组织运维人员参加输变电继电保护专业培训,内容涵盖装置原理、操作流程、故障诊断等,尤其注重新型智能保护技术的培训。通过理论考试、实操演练、案例分析等方式,检验培训效果,确保人员具备独立完成工作的能力。某电力公司每年开展 20 余次专项培训,使运维人员的操作正确率提升至 98% 以上。
2.强化安全意识教育
通过安全事故案例宣讲、安全知识竞赛、现场警示标识等方式,增强人员的安全意识,严格执行 “两票三制”。建立责任追究制度,对违规操作行为严肃处理,形成 “不敢违、不能违、不想违” 的安全氛围。
(四)完善应急处置体系
1.制定针对性应急预案
结合输变电系统可能发生的故障类型(如线路短路、变压器故障、保护误动),制定详细的应急预案,明确应急处置流程、责任分工、资源调配等。预案需涵盖故障判断、临时供电方案、保护装置恢复等环节,并定期根据系统变化进行修订。
四、应用场景案例
某 220kV 输变电线路及配套变电站项目,涵盖 50km 输电线路和 1座变电站,其继电保护系统包括线路纵联保护、变压器差动保护、母线保护等。项目初期因管控流程不规范,曾出现线路保护与变电站母线保护定值配合不当,导致故障时保护动作范围扩大的问题。
通过实施设备全生命周期管控(更换 2 套老化保护装置)、规范定值整定与校验流程、开展人员专项培训、完善应急预案并组织演练后,该项目的继电保护误动率下降 80% ,故障平均处理时间缩短 60% ,连续 18 个月未发生因保护问题导致的安全事故,保障了区域电力的稳定供应。
五、结论
输变电继电保护安全管控是电力系统安全运行的核心环节,需从设备、流程、人员、应急等多维度构建完善的管控体系。通过强化设备全生命周期管理、规范管控流程、提升人员素养、完善应急处置能力等策略,能有效降低安全风险,确保继电保护装置可靠运行。
未来,随着输变电系统的智能化发展,需进一步融合数字化、信息化技术,实现安全管控的精准化与智能化,为电力系统的高质量发展提供坚实保障。
参考文献
[1] 贺家李,宋从矩。电力系统继电保护原理 [M]. 北京:中国电力出版社,2019.
[2] 王维俭。电气主设备继电保护原理与应用 [M]. 北京:中国电力出版社,2018.
[3] 张保会,尹项根。电力系统继电保护 [M]. 北京:中国电力出版社,2020.