对微机继电保护测试仪运行问题的分析

引言
　　对微机继电保护测试仪运行问题的分析是一门科技含量高、管理要求严格的专业。陆延昌副部长一再强调“管电必须管理电网，而管电网必须管好继电保护”。在广大继电保护专业人员的努力下，继电保护运行水平逐年提高。从国家电力调度通信中心与电力科学研究院对《1997年国内继电保护与**自动装置运行情况统计分析》看出：1997年220 kV及以上系统继电保护正确动作率创造了历史*高水平。国内各网、省公司(包括直属部分)有89.47%的单位正确动作率在95.6%以上，有78.95%的单位正确动作率在96%以上，有26.3%的单位正确动作率在97%以上，有18.42%的单位正确动作率在98%以上。这样好的成绩是可喜的，成绩的取得也是极不容易的。
　　近年来继电保护运行水平的提高，使我们对实现“九五”期间电力系统继电保护工作目标增强了信心。广大继电保护专业人员继续加强技术研究，加大管理力度，相信到2000年，国内各网、省公司220 kV及以上系统继电保护正确动作率可以达到96.5%以上，有50%的网、省公司能达到并保持在98.5%以上(国内母线保护正确动作率争取达到95%)。
　　在分析继电保护的运行情况时，还应强调：应进一步减少由“运行部门”责任和“原因不明”造成的220 kV及以上系统继电保护不正确动作次数及其比例；杜绝因运行部门造成的主网稳定破坏，导致系统解列和大面积停电的事故；杜绝首都、直辖市、省会城市电网因运行部门责任造成的大面积停电事故；杜绝运行部门责任的大型发电机、变压器设备损坏事故。在现有基础上，进一步提高主网系统微机保护，发电机、变压器元件保护和故障录波装置运行水平方面还有大量的研究工作，特别是主网的母线差动保护、断路器失灵保护和微机保护存在的问题应加快研究解决。
　　加强继电保护运行管理应突出4个方面的工作：一是认真进行全过程管理，理顺管理体制，建立责任制；二是各网、省公司应尽快建立继电保护运行信息管理系统，开展继电保护动态管理；三是加大奖惩力度，落实“反措”及各种规定；四是按市场规律规范继电保护产品及质量。
　　1　母线差动保护
　　目前我国各电网220 kV及以上系统投入运行的母线近2　　400条，且以每年200条～250条的速率增加。众多母线差动保护为维护电网**稳定运行起着极其重要的作用，应对母线差动保护给予特别重视，对其存在的问题要快速解决。
　　从近年来母线运行情况和母线差动保护正确动作率来看，有以下几个问题需重视。
　　1.1　母线故障率偏高
　　1997年国内220kV～500kV母线约2400条，共发生61次故障，故障率2.54次/(百条线.年)，其中220kV运行母线2156条，发生46次故障，故障率为2.13次/(百条线.年)，故障率偏高。造成母线故障率偏高的主要原因是：运行维护不够，刀闸支持瓷瓶常发生断裂；运行人员的操作不当及误操作；运行方式安排不当；设备质量及安装问题。只要加强管理，每个环节**责任落实到位，这些问题是可以大量减少的。
　　1.2　母线保护正确动作率偏低
　　在广大继电保护技术人员的努力下，母线差动保护的正确动作率逐年提高，1995年的正确动作率为85.04%，1996年升到92.56%，1997年达到93.15%，创造了近十几年来的*好水平。但从电网**运行角度看，这样的正确动作率远远不够。“九五”期间电力系统继电保护工作目标要求：国内各网、省公司220kV及以上系统母线保护正确动作率争取达到95%。这个要**根据电网**运行的需要和我们的技术装备条件而定的，目标不算高，但要达到这个目标仍有很多工作要抓紧做，困难是不少的。
　　1.3　1997年各类母差保护动作分析
　　1997年，固定式母差保护(国内近350套)正确动作率为87%，比1996年(94.7%)大幅度下降；比相式母差保护(国内480多套)正确动作率为92%，比上年(91.4%)略有上升；比率式母差保护(国内300套)正确动作率为60%，比上年(69.2%)下降较多；短引线保护(国内57套)正确动作率为66.67%，比上年(50%)有所上升，但仍很低。由此看出，比率式母差保护和短引线保护问题尤为突出。近年来，比率式母差保护正确动作率一直在60%～70%之间徘徊，短引线保护正确动作率处于50%～70%的低水平。
　　母差保护的关键是能否有效克服区外故障时因电流互感器(TA)误差而产生的差动不平衡电流，特别是TA流过大的短路电流时因电磁饱和而会产生大的不平衡电流。比率式母差保护的差动继电器采用一次穿越电流作为制动电流，因此在区外故障时，若有较大的不平衡电流，就可能失去选择性；当区内故障时，若有电流流出母线，此保护的灵敏度就会下降。老的母差保护还存在母线运行方式自适应问题，TA断线判别及TA变比一致性、抗干扰及可靠性等问题。总的看，要推广应用微机母线差动保护，要积极推广应用电力自动化研究院研制的将差动电流参与制动的复式比率母线差动保护及其它单位研制的微机型母线保护，及时总结经验，争取尽快提高母线差动保护运行水平。
　　2　断路器失灵问题，对微机继电保护测试仪运行问题的分析
　　断路器失灵保护已由1993年的722套扩大到1997年底的1120套，各电网新投入运行的500kV厂站及220kV主要的厂站均配备了断路器失灵保护。近5年来，断路器失灵保护正确动作率一直较低(见表1)，每年都发生多起因失灵保护不正确动作而引起的事故扩大，造成较大的损失。
　　断路器失灵保护运行水平低主要有3个原因：
　　a.对断路器失灵保护的重要性认识不够。近年来强调“加强主保护，简化后备保护”，有些人认为断路器失灵保护属于后备保护，因而就不太重视。这是造成断路器失灵保护正确动作率一直很低的主要原因之一。应该看到，断路器失灵保护大多是安装在500kV厂站或220kV重要厂站，它的作用应与母线差动、线路主保护同样重要，绝不是一般的后备保护。实际运行证明：断路器及保护拒动时常发生，而断路器失灵保护拒动、误动都会给电网**运行带来很大的威胁。因此，设计、安装、生产维护、调度运行各部门都应高度重视这种保护，努力想办法提高其运行水平。
　　表1　1993年至1997年断路器失灵保护运行情况
　　Table 1　Operation of circuit breaker failure protection
　　from 1993 to 1997
对微机继电保护测试仪运行问题的分析
　　

　　b.建设部门人员不认真，运行维护人员维护管理不到位，造成漏接线、误接线、误操作、误碰等问题较突出，断路器失灵保护所涉及的一次设备多，范围广，使二次接线相对复杂，因而每年都发生断路器失灵保护误动、拒动，检查起来常发现是违反了“反措”要求，有的单位重复发生，说明**责任不到位，奖惩不严，管理不善。今后应加强设备投产验收、运行中定期校验和维护管理。
　　c.断路器失灵保护设备质量存在某些问题，希望厂家进行改进，科研人员应抓紧研究，充分利用微机优势，采用自检功能，进行实时监视，发现问题及时解决。
　　3　微机型保护
　　近年来微机型保护发展很快，目前国内已投入运行的微机保护达7000多台，并以每年800台～1000台的速率增加。微机保护运行情况较好，正确动作率逐年提高(见表2)，已从1991年的90.6%提高到1997年的98.58%，为保证电网的**稳定运行作出了巨大贡献。
　　微机保护主要配置在220 kV及以上线路、大型变压器及发电机上。近年来，按线路故障率计算，220kV线路每年发生故障约1200次，330kV线路发生故障约50次，500kV线路发生故障约80次，加上相应母线故障，总共1200次～1500次，这些故障主要靠微机保护来切除。由此看来，微机保护已成为我国电网**稳定运行的重要支柱。
　　表2　1991年至1997年220 kV及以上系统
　　微机保护运行情况
　　Table 2　Operation of microcomputer-based line protection
　　in 220 kV and upper grade system from 1991 to 1997
　　

　　从近年来微机保护运行情况看，有以下几个问题值得认真研究：
　　a.从微机保护不正确动作次数看，误动次数明显多于拒动次数，如1996年误动61次，拒动11次，1997年误动75次，拒动8次。造成这种现象的原因是复杂的，有技术上的，有管理上的，也有人为的和质量的原因，需对具体情况进行分析，制订措施。
　　b.从对1997年微机保护83次不正确动作的原因分析可以看出，收发信机故障占23%左右，问题较多的是WXB—11型及WXB—15型微机保护及其它几种型号的微机保护中所配套的收发信机。国家电力调度通信中心组织专家组和部分网、省公司专业技术人员对继电保护高频通道进行了大量调研，初步确定了继电保护高频通道存在的几大问题：工频量进入高频变量器造成通道阻塞；正确可靠接地问题；收发信机高频通道入口处不能随意接录波监测；通道发生异常及正常运行检查操作不当等。现已制定并颁布了《继电保护高频通道工作改进措施》，希望各单位认真执行并及时总结经验。
　　c.微机保护装置的硬件、软件定型与规范化问题。大批量的微机保护投入运行，该保护的硬件、软件修改是常发生的事，特别是软件更换、修改量日益增加，这就出现了如���问题：一是怎样保证修改、更换的软件正确可靠；二是厂家、生产单位更换、修改软件时应按照必要的程序进行、防止遗漏及随意性，要明确责任；三是软件修改、更换后要按规定进行交接、验收、培训，否则易留下隐患，遇上事故会出差错。因此，不仅应要求微机保护的硬件按系列标准化，其软件要规范化，而且修改、更换软件要有相应的规章制度，以保证微机保护水平的进一步提高。
　　4　结语
　　近年来，在制造厂和科研、生产、运行部门广大继电保护专业人员共同努力下，电网继电保护运行水平逐步提高，220 kV及以上系统保护取得明显的成绩，为实现“九五”时期电力系统继电保护工作目标创造了良好的条件。但在分析继电保护运行情况时，对母线差动保护、断路器失灵保护和微机保护存在的问题应给予高度重视。要加大研究力度，抓好全过程管理、动态管理。相信在全体继电保护专业人员的努力下，我国的继电保护运行水平将进一步提高，为电网的**稳定运行作出新贡献。