變電運(yùn)行中繼電保護(hù)問題分析

戴廣平

摘要：近年來，人們對用電質(zhì)量和用電安全提出了更高的要求，這樣就使得繼電保護(hù)設(shè)備也要不斷提高， 這樣才能更好的保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。繼電保護(hù)設(shè)備在電力系統(tǒng)中可以防止系統(tǒng)的穩(wěn)定性被破壞，同時也能避免出現(xiàn)大面積停電的情況。變電運(yùn)行中出現(xiàn)的問題一直是非常多的，為了更好的保證其安全性和穩(wěn)定性，繼電保護(hù)設(shè)備要更好的進(jìn)行升級。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；變電運(yùn)行；事故

1 變電運(yùn)行中繼電保護(hù)問題

繼電保護(hù)設(shè)備根據(jù)負(fù)載電荷和使用狀態(tài)等多個方面可以劃分為不同的種類，便以及時地發(fā)現(xiàn)問題，方便掌握各個設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。具體的分類有：A 類，正常運(yùn)行，指變電設(shè)備的狀態(tài)良好，正常運(yùn)行，不存在安全隱患；B 類，可疑狀態(tài)，指的是變電系統(tǒng)存在一些尚未查明的故障， 存在一定的安全隱患問題；C 類，低可靠性狀態(tài)，指通檢測手段檢測出變電運(yùn)行過程中存在安全故障和缺陷；D 類，危險，指的是變電過程中，存在較大的危險或安全隱患，需要緊急進(jìn)行處理。根據(jù)變電運(yùn)行狀態(tài)的不同分類，可以清晰地反映系統(tǒng)的問題，以便工作人員及時正確地做出應(yīng)對措施。變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)問題主要依據(jù)變電設(shè)備的狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)、故障缺陷記錄、負(fù)荷數(shù)據(jù)等信息為基礎(chǔ)，按照一定的標(biāo)準(zhǔn)對繼電保護(hù)的對象進(jìn)行量化和保護(hù)，繼電保護(hù)的配置原則應(yīng)該遵循《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》中的要求，做到以下六點(diǎn)：

（1）電運(yùn)行中的繼電保護(hù)不僅僅是單一繼電保護(hù)裝置，而是完善的繼電保護(hù)系統(tǒng)， 需要一次設(shè)備和二次設(shè)備的協(xié)調(diào)配合，才能提高繼電保護(hù)的智能化和自動化水平。為了提高保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)該充分滿足“可靠性、靈敏性、選擇性、速動性”等設(shè)計(jì)要求。

（2）感應(yīng)式互感器應(yīng)該由兩路采樣系統(tǒng)進(jìn)行采樣，每路采樣系統(tǒng)都采用雙A/D 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)， 采樣數(shù)據(jù)通過同一傳輸通道傳輸給一套保護(hù)裝置。這樣做的好處是大大降低了設(shè)備故障率， 當(dāng)一個互感器發(fā)生故障時， 另一個互感器仍然在正常工作。通過對合并單元的數(shù)據(jù)分析， 可以發(fā)現(xiàn)互感器的故障問題， 既提高了繼電保護(hù)的安全性又可以保證繼電保護(hù)系統(tǒng)故障的及時排除。

（3）為了防止繼電保護(hù)裝置的失靈，應(yīng)該采用GOOSE 網(wǎng)絡(luò)傳輸模式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸， 斷路器間采用點(diǎn)對點(diǎn)的方式可以有效地提高傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

（4）為了避免各個保護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)之間的相互干擾，變電運(yùn)行中各等級的系統(tǒng)需要相互的獨(dú)立， 繼電保護(hù)裝置內(nèi)部的數(shù)據(jù)接口控制器也應(yīng)該具有一定的獨(dú)立性。

（5）電壓等級高于110kV 的單母線和雙母線電路系統(tǒng)，其相互之間應(yīng)該配置獨(dú)立的三相ECVT， 從而簡化二次回路，提高系統(tǒng)的可靠性。

（6）繼電保護(hù)的安裝環(huán)境應(yīng)該符合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，就地安裝、分散獨(dú)立。此外，繼電保護(hù)裝置還需要定期進(jìn)行維護(hù)和更新，通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，如果存在明顯的差異，則說明繼電保護(hù)存在一定的缺陷或問題。數(shù)據(jù)偏差的范圍與系統(tǒng)默認(rèn)的偏差范圍進(jìn)行比較，如果出現(xiàn)超出問題，則說明繼電保護(hù)裝置在應(yīng)用中存在漏洞。將繼電保護(hù)裝置與同類產(chǎn)品進(jìn)行比較，如果存在明顯的差異，則說明繼電保護(hù)裝置在結(jié)構(gòu)上存在缺陷。

2 變電運(yùn)行中繼電保護(hù)的作用與故障排除措施

2.1 繼電保護(hù)的作用

繼電器屬于一種電子控制器件，具有控制與被控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)又稱為輸入回路，被控制系統(tǒng)又稱為輸出回路，繼電器常用在自動控制電路方面，實(shí)際上，它是用較小電流來控制較大電流的“自動開關(guān)”，在電路中具有轉(zhuǎn)換電路、安全保護(hù)、自動調(diào)節(jié)的作用。繼電器與電網(wǎng)之間相輔相成，通過繼電器的安全保護(hù)作用能夠促進(jìn)變電運(yùn)行的安全、順暢，同時對電路進(jìn)行控制與保護(hù)。

2.2 排除故障的措施

2.2.1 繼電保護(hù)類型

對繼電保護(hù)認(rèn)識的分類有利于對變電設(shè)備進(jìn)行更好的保護(hù)。根據(jù)影響程度的不同，可分為三類即：一般、嚴(yán)重、危及。根據(jù)故障原因可將故障分為三種：元器件質(zhì)量問題、設(shè)計(jì)不合理反措未執(zhí)行、人員的操作問題。通過了解不同類型，能夠便于我們及時分析故障與問題，盡快確定責(zé)任歸屬，從而防止相同故障再次發(fā)生。

2.2.2 獨(dú)立裝置

管理人員應(yīng)嚴(yán)格檢查其獨(dú)立裝置，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。主要對電路運(yùn)行中的重合閘裝置、備用電源自動切換裝置、開關(guān)操作箱、電壓切換裝置以及變壓器、線路、電容器、母差、電抗器等保護(hù)裝置與其它安全自動裝置等的嚴(yán)格檢查、統(tǒng)計(jì)，并隨時做好記錄。

3.2.3 存在的缺陷

在變電運(yùn)行中， 繼電保護(hù)雖然具有重要作用但本身也存在一些缺陷。通過對其缺陷進(jìn)行了解，有利于電力設(shè)備的運(yùn)行正常，也有利于管理人員管理與知識水平的提高，當(dāng)繼電保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)問題時，管理人員能夠及時、熟練的解決。同時將出現(xiàn)的問題與解決方法做好記錄，便于繼電保護(hù)設(shè)備的完善，促進(jìn)電網(wǎng)的高效運(yùn)行。

3 變電運(yùn)行中繼電保護(hù)策略

3.1 主變壓器的繼電保護(hù)策略

變壓器作為變電系統(tǒng)的主要設(shè)備，必須進(jìn)行全面的保護(hù)，防止其故障的發(fā)生。根據(jù)變電設(shè)備的容量和電壓等級，在低壓側(cè)與高壓側(cè)之間裝備安全可靠，性能良好的繼電保護(hù)裝置，根據(jù)安裝規(guī)范的要求，電壓保護(hù)適宜采取雙套配置，即智能終端與合并單元（EU）組成的雙套配置系統(tǒng)。在配置時，主、后備一體化的配置方案使第一套智能終端設(shè)備與差動保護(hù)相對應(yīng)，第二套智能終端和后備保護(hù)以及MU 對應(yīng)。①繼電保護(hù)裝置獲取的數(shù)據(jù)是通過檢測裝置直接測得的電壓電流量， 并不通過SV 網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)采樣，因此，防止網(wǎng)絡(luò)干擾對繼電保護(hù)系統(tǒng)的影響。②變壓器的終端設(shè)備不但與繼電保護(hù)裝置相連，而且還與GOOSE 網(wǎng)絡(luò)相連接，保護(hù)裝置在控制信號中斷的情況下可以采用GOOSE 網(wǎng)絡(luò)控制智能終端進(jìn)行動作。

3.2 線路的繼電保護(hù)策略

變電過程線路保護(hù)過程中， 測控與保護(hù)是結(jié)合在一起完成的，按照單套間隔配置。線路保護(hù)通過直接采樣和斷路器實(shí)現(xiàn)，并與GOOSE 網(wǎng)絡(luò)集合使斷路器控制失靈情況下，系統(tǒng)仍然具有保護(hù)功能。線路間隔之間的繼電保護(hù)裝置，不但與合并單元、智能終端串行相連，而且與GOOSE 網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)信息傳輸。安裝在主線系統(tǒng)和子線系統(tǒng)中的電子式互感器，通過測定線路中的電壓和電流信號，輸送到合并單元中，經(jīng)過數(shù)據(jù)打包，再通過光纖進(jìn)行控制信號的傳輸。

3.3 母線的繼電保護(hù)策略

母線是變電系統(tǒng)中的主要電力傳輸線路，一旦發(fā)生事故，將對整個電力系統(tǒng)造成很大的損失。母線的繼電保護(hù)一般采取分布式的設(shè)計(jì)方法， 利用單套配置進(jìn)行母線的保護(hù)有利于實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置與測控系統(tǒng)的集成。母線的繼電保護(hù)方案與線路的繼電保護(hù)方法很相似，但其結(jié)構(gòu)更加的簡單。

通過與合并單元和智能終端的連接， 母線保護(hù)裝置直接通過繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)差錯檢測和自動處理。通過對以上幾種繼電保護(hù)情況進(jìn)行分析，我們可以看出，變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)主要是提高繼電保護(hù)的可靠性和響應(yīng)速度。通過采用計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)，可以有效地提高系統(tǒng)的安全性。根據(jù)線路電壓等級和重要性的不同，需要采用不同的繼電保護(hù)策略，主變壓器和線路的繼電保護(hù)都采用了GOOSE 網(wǎng)絡(luò)，作為輔助的信息傳輸線路。通信技術(shù)的引入，不但提高了系統(tǒng)的可靠性，而且方便了信息化和智能化保護(hù)裝置的應(yīng)用。

4、 結(jié)語

通過以上對變電運(yùn)行過程中對繼電保護(hù)問題的分析，本文深入地研究了繼電保護(hù)系統(tǒng)的內(nèi)容，提出了常見的幾種繼電保護(hù)策略，對指導(dǎo)工作人員進(jìn)行實(shí)踐，對提高我國變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)能力具有重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]封耀朋.變電運(yùn)行中存在的問題及對策[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（14）.

[2]李金琚.淺談變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)及故障處理[J].中國科技縱橫，2012（7）.

[3]施智祥.論繼電保護(hù)在變電運(yùn)行中的可靠性應(yīng)用[J].大科技，2012（6）.

[4]中軍偉.預(yù)防變電運(yùn)行安全事故的對策[J].中國電力教育，2011（18）.