試分析繼電保護(hù)在自動化變電站中的運行及管理

丁建華

（國網(wǎng)江西省電力公司萍鄉(xiāng)供電分公司運維檢修部 江西萍鄉(xiāng) 337000）

試分析繼電保護(hù)在自動化變電站中的運行及管理

丁建華

（國網(wǎng)江西省電力公司萍鄉(xiāng)供電分公司運維檢修部 江西萍鄉(xiāng) 337000）

現(xiàn)代各種先進(jìn)儀器的應(yīng)用范圍越來越廣，對電能的需求量也越來越大，這就給電力輸送的穩(wěn)定性帶來了巨大的挑戰(zhàn)。變電站屬于輸電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中重要的緩解，其承擔(dān)著調(diào)節(jié)電壓的作用，現(xiàn)代變電站設(shè)備故障時有發(fā)生，給電網(wǎng)安全帶來巨大的影響，繼電保護(hù)裝置就是針對電力設(shè)備故障進(jìn)行報警、故障隔離以及分析的自動化系統(tǒng)，有效保障了我國電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。本文即是對繼電保護(hù)裝置的運行和管理進(jìn)行研究，首先介紹了繼電保護(hù)裝置的運行原理，并對當(dāng)前自動化技術(shù)下該裝置的特點進(jìn)行說明，最終闡述了運行和管理方法，以期能為相關(guān)工作提供參考。

繼電保護(hù)；自動化變電站；運行和管理

當(dāng)前科技技術(shù)發(fā)展速度飛快，其中自動化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步提高了當(dāng)前各項生產(chǎn)工作的效率，而這也進(jìn)一步推動了國內(nèi)繼電保護(hù)自動化技術(shù)的發(fā)展，為電力設(shè)備運行的穩(wěn)定和安全提供了有效的保障，能夠滿足現(xiàn)代日益增加的電能需求量。

1 繼電保護(hù)設(shè)備的運行原理

電力系統(tǒng)是一個復(fù)雜的體系，其內(nèi)所擁有的元件數(shù)量龐大，一旦其中某一元件發(fā)生故障，就可能導(dǎo)致整個輸電系統(tǒng)故障或癱瘓。傳統(tǒng)的電網(wǎng)變電站內(nèi)并未安裝繼電保護(hù)裝置，使得故障發(fā)生后排查較為困難，因此在進(jìn)入21世紀(jì)以后我國變電站系統(tǒng)內(nèi)開始加裝繼電保護(hù)裝置。這一設(shè)備在運行時主要是對電力裝置內(nèi)元件故障后電氣量的轉(zhuǎn)變作為監(jiān)控數(shù)據(jù)，例如電壓、輸出功率、電流等[1]。同時，繼電保護(hù)裝置還會對其它物理量進(jìn)行監(jiān)控，例如當(dāng)變壓設(shè)備的油箱出現(xiàn)故障，就會導(dǎo)致內(nèi)部瓦斯的泄露，此時變壓設(shè)備內(nèi)機油的流速和壓強均會明顯下降，繼電保護(hù)裝置就會對瓦斯含量、機油壓強等數(shù)據(jù)開啟保護(hù)系統(tǒng)。保護(hù)系統(tǒng)啟動后首先是以警報燈開啟作為第一報警動作，然后會立即切斷故障點上下段的電閘，從而對變電站內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行有效的保護(hù)。

2 基于自動化技術(shù)的繼電保護(hù)裝置的特點

①基于自動化技術(shù)的繼電保護(hù)裝置相關(guān)技術(shù)更加先進(jìn)，設(shè)備的可操作性能更強，而且目前電力系統(tǒng)中各設(shè)備的操作界面均向著更加“傻瓜”的方向發(fā)展，使得該裝置的操作也更加容易，由此降低了維護(hù)和調(diào)試工作的難度。②自動化繼電保護(hù)設(shè)備本身涉及的功能種類多樣化，系統(tǒng)處理中心包含了邏輯分析系統(tǒng)，可以自動對操作動作進(jìn)行分析，使得其靈活性和準(zhǔn)確性得到了進(jìn)一步提升。③該設(shè)備能夠滿足遠(yuǎn)程遙控的需求，不需要再利用全人工操作，降低了技術(shù)人員的工作壓力，同時也避免了部分安全事故的發(fā)生。自動化設(shè)備啟動后可以代替人工值班，并且對故障的判斷更加準(zhǔn)確和及時[2]。④現(xiàn)代繼電保護(hù)當(dāng)中還包含了GPS全球定位裝置，而這一技術(shù)的引入能夠使系統(tǒng)快速對故障點進(jìn)行定位，有效提高了故障排除工作的準(zhǔn)確性，降低了人工巡線浪費的時間，提升技術(shù)人員工作效率，及時對故障點進(jìn)行排除。

3 繼電保護(hù)裝置在自動化變電站中的運用和管理

3.1 繼電保護(hù)裝置類型的選擇

在變電站內(nèi)繼電保護(hù)裝置選擇時應(yīng)該根據(jù)未來該變電站的發(fā)展情況而定，相關(guān)裝置涉及的技術(shù)應(yīng)該符合變電站內(nèi)操作人員的要求。在設(shè)備購入時必須對其質(zhì)量認(rèn)證書進(jìn)行確定，保證設(shè)備能夠經(jīng)受高負(fù)荷、長時間的使用。在購買前還需要對設(shè)備進(jìn)行前期的試運行操作，可以選擇高壓運行測試等手段，保證同批次設(shè)備的質(zhì)量。同時，當(dāng)前國內(nèi)很多變電站內(nèi)所使用的繼電保護(hù)系統(tǒng)均采用自動化和傳統(tǒng)化兩種操作模式結(jié)合的方法，這種綜合性的管理模式可以避免在遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障后，可以切換成人工操作形式，保證了對故障問題的監(jiān)控。另外需要注意的是，當(dāng)前國內(nèi)大多數(shù)變電站改造過程中并沒有涉及到接地網(wǎng)線，而繼電保護(hù)裝置對于接地網(wǎng)的要求偏高，因此在繼電保護(hù)設(shè)備選擇時應(yīng)該同時對接地網(wǎng)開展相應(yīng)的調(diào)試。我國現(xiàn)代繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展速度較快，變電站未來發(fā)展時難以避免地要面對設(shè)備更新問題，因此繼電保護(hù)設(shè)備操作系統(tǒng)應(yīng)該具備可兼容性、可擴充性等特點，這樣也有利于保護(hù)設(shè)備布局的合理設(shè)計。

3.2 繼電保護(hù)裝置的安裝調(diào)試

變電站內(nèi)的繼電保護(hù)裝置涉及種類較多，例如直流電力系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、監(jiān)控操作臺燈，在設(shè)備安裝的過程中還必須明確每個設(shè)備的功能配合，根據(jù)各設(shè)備之間的管理設(shè)計安裝圖紙，要求各監(jiān)測設(shè)備的位置必須滿足變電站的實際需求，設(shè)備之間的距離也要科學(xué)，避免其運行時電磁波之間形成干擾。

設(shè)備安裝完成后要進(jìn)行早期校對工作，在通入額定電壓之后利用模擬系統(tǒng)對設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行檢驗，即模擬各種常見故障的發(fā)生情況，觀察設(shè)備應(yīng)對故障時的表現(xiàn)，包括繼電保護(hù)裝置整體運行狀態(tài)，相鄰工作組設(shè)備銜接運行、保護(hù)裝置邏輯分析功能等。在檢驗無誤之后就可以將各項基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入到操作系統(tǒng)內(nèi)，并單獨建立數(shù)據(jù)庫，存儲該變電站各種故障數(shù)據(jù)，并為數(shù)據(jù)庫建立開放性端口，使技術(shù)人員可以通過外接網(wǎng)絡(luò)在授權(quán)的情況下查看相應(yīng)數(shù)據(jù)[3]。

輸電網(wǎng)絡(luò)保護(hù)設(shè)備調(diào)試完畢后，還需要對繼電保護(hù)裝置本身操控中心的保護(hù)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試。因為變電站內(nèi)電流的通過量較大，而且電壓指數(shù)也較高，如果操控設(shè)備本身保護(hù)不到位，就會導(dǎo)致繼電保護(hù)設(shè)備失去功能，無法及時報警。在調(diào)試該保護(hù)設(shè)備時，應(yīng)從其背板、壓板、線路端口、光纜端口、內(nèi)置數(shù)據(jù)板等多個內(nèi)容。其中線路端口、光纜端口的連接必須牢固，同時對裸露與地面的線路要進(jìn)行外固定和保護(hù)，避免員工在走動過程中將線路帶出，科學(xué)地規(guī)劃裸露線路的走向，盡可能保證其在墻邊或墻面鋪設(shè)，這樣可降低人員行走時帶來的影響。另外，還應(yīng)該重點關(guān)注部分運行后不能停運的設(shè)備，應(yīng)保證其能夠在不停運的情況下急性調(diào)試，可利用現(xiàn)代模擬開關(guān)的方法檢驗運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常后及時糾正，降低運行后各類故障對設(shè)備產(chǎn)生的影響[4]。

3.3 繼電保護(hù)設(shè)備運行后維護(hù)

設(shè)備運行后就需要加強對其的維護(hù)管理：

（1）應(yīng)該強化相關(guān)人員的培訓(xùn)力度，采用定期開展專家講座的方式，外聘技術(shù)人員授課，提升變電站內(nèi)操作人員的個人能力。同時，要求操作人員本身具備知識更新的能力，可采取硬性和自愿結(jié)合的學(xué)習(xí)方式，為員工組建圖書室，并利用現(xiàn)代發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)咨詢平臺學(xué)習(xí)新的知識和技術(shù)。

（2）操作人員必須在設(shè)備安裝使用前了解其操作方法，并以模擬技術(shù)進(jìn)行實踐操作，經(jīng)過內(nèi)部嚴(yán)格考核后篩選出專職操作人員、維修人員和管理人員，這樣可以更加有效地開展繼電保護(hù)裝置的管理工作。

（3）制定具有針對性的設(shè)備維護(hù)管理方案。例如針對季節(jié)氣溫的管理方案，即在夏季氣溫過于炎熱，此時應(yīng)該增加日間設(shè)備自動化巡查頻率，避免因運行溫度過高導(dǎo)致內(nèi)部元件燒損的情況。而氣溫寒冷的冬季也應(yīng)該加強巡查，避免變電站外監(jiān)測保護(hù)設(shè)備受冰凍危害，降低繼電保護(hù)設(shè)備的運行和維護(hù)成本[5]。

（4）要求維護(hù)工作采用全天24h監(jiān)測模式，即高效利用自動化繼電保護(hù)設(shè)備本身的監(jiān)測體系，對其自身進(jìn)行自我監(jiān)察，雖然增加了設(shè)備的運行負(fù)荷，但也能夠使各種故障被消滅在萌芽狀態(tài)。

4 結(jié)語

變電站的運行需要自動化繼電保護(hù)裝置的控制和干預(yù)，這類設(shè)備可以自主對故障進(jìn)行報警、分析和判斷，在運行和管理過程中：①應(yīng)挑選保護(hù)設(shè)備的類型；②開展設(shè)備的安裝和調(diào)試，并且需要設(shè)計相應(yīng)的管理方案，加強技術(shù)人員的培訓(xùn)力度，使該設(shè)備的運行效率進(jìn)一步提升。

[1]孟晶.探討繼電保護(hù)在綜合自動化變電站中的應(yīng)用[J].民營科技，2013（12）：105.

[2]趙志紅.淺談繼電保護(hù)在綜合自動化變電站中的應(yīng)用[J].中國科技博覽，2015（23）：12.

[3]湯鵬.500kV繼電保護(hù)在自動化變電站中的運行及管理[J].科技研究，2014（22）：102～103.

[4]鐘恢平.對電力中繼電保護(hù)自動化變電站的分析[J].城鄉(xiāng)建設(shè)，2012（33）：227.

[5]高虎.基于電力綜合自動化系統(tǒng)與變電站繼電保護(hù)分析[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2011（12）：161～162.

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2016-7-25