基于35kV變電所繼電保護(hù)初探

金梅 吳磊

（國網(wǎng)甘肅省電力公司甘南供電公司 甘肅省合作市 747000）

基于35kV變電所繼電保護(hù)初探

金梅 吳磊

（國網(wǎng)甘肅省電力公司甘南供電公司 甘肅省合作市 747000）

隨著社會(huì)的迅猛發(fā)展，人們對(duì)電力需求也急劇增加，電力系統(tǒng)運(yùn)行及保護(hù)也受到密切關(guān)注。其中35kV變電所是電網(wǎng)的重要樞紐，其繼電保護(hù)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)起著至關(guān)重要的作用。本文首先闡釋了35kV變電所繼電保護(hù)的相關(guān)原理及其基本要求，并對(duì)繼電保護(hù)的檢測范圍進(jìn)行了探索，最后針對(duì)繼電保護(hù)的不足提出了具體的對(duì)策，希望對(duì)繼電保護(hù)工作有所啟示。

35kV變電所；繼電保護(hù)；變壓器；對(duì)策

引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛快發(fā)展，電力資源已必不可少，電力設(shè)備正常運(yùn)行也越來越受關(guān)注。35kV變電所作為當(dāng)前電網(wǎng)建設(shè)及發(fā)展非常關(guān)鍵的設(shè)施，其繼電保護(hù)則為電力設(shè)施系統(tǒng)建設(shè)并維護(hù)的重要問題。但在實(shí)際運(yùn)行中，由于環(huán)境的影響、人為錯(cuò)誤的操作及設(shè)備的老化等問題，勢必會(huì)使電力系統(tǒng)發(fā)生故障。為保障35kV變電所系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，需要增強(qiáng)維護(hù)工作人員的專業(yè)知識(shí)水平，完善35kV變電所繼電保護(hù)相應(yīng)的策略。

1 繼電保護(hù)

1.1 繼電保護(hù)裝置工作原理

繼電保護(hù)裝置的工作原理是根據(jù)電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障前后的電氣物理參數(shù)（電壓、電流、電壓與電流的相位角變化、測量阻抗等）變化的特征，當(dāng)這些參數(shù)超過繼電保護(hù)裝置的給定值時(shí)，在給定時(shí)間內(nèi)發(fā)出報(bào)警信號(hào)或者有選擇的發(fā)出跳閘指令。

1.2 35kV變電所繼電保護(hù)裝置的基本要求

在35kV變電所的運(yùn)行過程中，正常運(yùn)行情況下，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)了線路或元器件故障的時(shí)候，繼電保護(hù)系統(tǒng)必須在第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)信號(hào)并跳閘，以保障電力系統(tǒng)的正常與安全運(yùn)行。所以35kV變電所的繼電保護(hù)裝置必須具有以下四點(diǎn)要求：

（1）可靠性。可靠性包含信賴性和安全性兩方面，是對(duì)繼電保護(hù)裝置最基本的要求。信賴性：要求繼電保護(hù)裝置在應(yīng)該保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)可靠動(dòng)作（不拒動(dòng)）；安全性：要求繼電保護(hù)裝置在無須它發(fā)生動(dòng)作時(shí)可靠的不動(dòng)作（不誤動(dòng)）。

（2）選擇性。選擇性指在繼電保護(hù)裝置在35kV變電所輸出的電力系統(tǒng)發(fā)生故障的第一時(shí)間，以最快速度判斷邏輯上距離事故設(shè)備最近的相關(guān)管理及報(bào)警設(shè)備，并且選擇切斷設(shè)備連接，進(jìn)而保障其它設(shè)備和線路的正常運(yùn)行。

（3）靈敏性。靈敏性就是繼電保護(hù)裝置在35kV變電所輸出的電力系統(tǒng)發(fā)生電力故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置敏銳和及時(shí)地?cái)嚅_正在運(yùn)行中的電力系統(tǒng)，從而有效的降低電力故障帶給設(shè)備或者人員的傷害。靈敏系數(shù)是衡量繼電保護(hù)裝置是否專業(yè)的重要指標(biāo)。

（4）迅速性。迅速性就是指繼電保護(hù)裝置35kV變電所在出現(xiàn)電力故障時(shí)，最快發(fā)出切斷動(dòng)作，能快速切除故障并且有效地保護(hù)系統(tǒng)，從而避免由于電流突然變大而導(dǎo)致電力系統(tǒng)設(shè)備造成的破壞，并且能盡量縮小故障的影響范圍，對(duì)電力系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行最大限度的保護(hù)。

2 35kV變電所繼電保護(hù)裝置的檢修

為保證35kV變電所安全穩(wěn)定的運(yùn)行，保證繼電保護(hù)裝置的良好工作狀態(tài)，必須加大檢修的力度和提高檢修效率，加強(qiáng)對(duì)檢修工作的認(rèn)識(shí)，提高專業(yè)檢修人員的水平和責(zé)任心。檢修應(yīng)從以下幾方面入手：

2.1 定期校驗(yàn)檢測

在35kV變電所的運(yùn)行中，對(duì)繼電保護(hù)裝置的定期檢查是檢查工作的重中之重，應(yīng)當(dāng)有側(cè)重，有效的進(jìn)行定期檢查。一般35kV變電所的繼電保護(hù)裝置的檢查校驗(yàn)周期為兩年，而對(duì)于關(guān)鍵或者易損的部件的檢查校驗(yàn)周期應(yīng)當(dāng)做到半年一次或者更短時(shí)間。對(duì)于不同設(shè)備的不同情況對(duì)設(shè)備的檢查校驗(yàn)周期進(jìn)行制定。

2.2 二次設(shè)備檢測

為保證變電所輸出的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，在實(shí)際操作時(shí)對(duì)繼電保護(hù)裝置的二次設(shè)備進(jìn)行檢查校驗(yàn)就有了必須性。一次設(shè)備的檢修中主要是對(duì)某一特定原件進(jìn)行檢修，而二次檢修必須對(duì)設(shè)備中特定部位和系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測，這也是很兩種檢修本質(zhì)上的不同，也是檢修人員需要引起注意的情況。而裝置中的所有零件是否正常磨損，是否能進(jìn)行正常的信號(hào)傳輸，直流操作和邏輯判斷，TA，TV的二次回路絕緣性是否良好則是我們需要明確的二次設(shè)備檢驗(yàn)的主要內(nèi)容。

2.3 特殊信息檢測

在35kV變電所的運(yùn)行中，對(duì)繼電保護(hù)裝置的特殊信息檢測也是極為重要的。而這些特殊信息主要是指故障信息。檢測正常的遙感信息時(shí)，主要目的是為了以最快速度得到裝置中的相關(guān)設(shè)備開關(guān)變位的信息。檢測保護(hù)工作信息是為了明確第一時(shí)間設(shè)備是否動(dòng)作。而對(duì)故障錄波信息的檢測則是為了確定故障發(fā)生的位置此外，檢測故障位置和故障類型也可以對(duì)繼電保護(hù)裝置繼續(xù)系統(tǒng)全面的分析。

3 35kV變電所繼電保護(hù)的不足及對(duì)策

3.1 變壓器運(yùn)行中存在的異常情況

當(dāng)變壓器出現(xiàn)油面及電流降低、溫度升高等異常情況時(shí)，主要原因是變壓器外部電路發(fā)生了短路、超負(fù)荷等問題，根據(jù)不同異常情況需配置不同的保護(hù)裝置，主要分為以下幾種：

①電流速斷保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)，其保護(hù)機(jī)理是瞬間信號(hào)式跳閘，一般用于引出線接地短路或變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)。②過負(fù)荷保護(hù)，其保護(hù)形式一般通過變壓器本身的保護(hù)系統(tǒng)來保護(hù)變壓器，其主要用于過電流。③溫度信號(hào)保護(hù)，溫度信號(hào)保護(hù)形式保護(hù)機(jī)理等同于過負(fù)荷保護(hù)，一般用于變壓器冷卻系統(tǒng)溫度突然升高時(shí)。④氣體保護(hù)，此保護(hù)形式的保護(hù)機(jī)理與電流速斷保護(hù)機(jī)理相似，一般適用于變壓器油箱內(nèi)部油面下降或發(fā)生故障時(shí)。⑤過流繼電保護(hù)，此保護(hù)形式一般作為后備方式，當(dāng)其它保護(hù)形式不能奏效時(shí)，會(huì)發(fā)揮其保護(hù)作用。

3.2 35kV變電所繼電保護(hù)具體對(duì)策

3.2.1 強(qiáng)化繼電保護(hù)抗干擾性

電力企業(yè)對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)抗干擾性非常重視是因?yàn)闄C(jī)電保護(hù)系統(tǒng)抗干擾性可以在某一方面反映繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。做好干擾信號(hào)的防護(hù)工作，隔離干擾信號(hào)，改善硬件裝備，改造、升級(jí)或者淘汰陳舊設(shè)備，都可以加強(qiáng)弱點(diǎn)的保護(hù)，就可以有效的阻止干擾信號(hào)進(jìn)入到弱電系統(tǒng)中。對(duì)于不同控制室進(jìn)行分開接地，可以有效地減小接地端與設(shè)備的電壓差?；蛘呤且钥煽糠绞浇拥?，將接地裝置電阻降低。將接地網(wǎng)絡(luò)的阻抗降到最低，還可以有效的減小電流的電位差。而采取這些抗干擾的措施都可以降低對(duì)二次設(shè)備的干擾程度。

3.2.2 加強(qiáng)繼電保護(hù)定值管理

繼電保護(hù)裝置的核心就是自動(dòng)化保護(hù)，而自動(dòng)化保護(hù)的核心環(huán)節(jié)就是繼電保護(hù)的定值。經(jīng)過專業(yè)人員大量計(jì)算才能得出的保護(hù)動(dòng)作值作為定值。而保護(hù)裝置依據(jù)定值來完成保護(hù)動(dòng)作，而更改過的定值勢必會(huì)影響保護(hù)裝置的動(dòng)作，從而造成保護(hù)裝置的誤操作或者是未操作，進(jìn)而造成大范圍的斷電與設(shè)備損毀等惡性事故。所以在繼電保護(hù)的定值管理上必須設(shè)定權(quán)限，明確分工和責(zé)任，定期檢查，保護(hù)定值的安全。

3.2.3 明確繼電保護(hù)責(zé)任分工

變電所在科技進(jìn)步的推動(dòng)下，逐漸在向自動(dòng)化和無人值守的模式化演變。自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代變電所生產(chǎn)和管理等各方面占比越來越大，而在工作電腦頁面上便可以進(jìn)行遙控、保護(hù)和通信的操作。而在出現(xiàn)狀況之后就需要不同的部門處理不同的故障，所以在責(zé)任上要有明確的分工，從而避免一些混亂現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.2.4 提高繼電保護(hù)安全管理

在科技發(fā)展的大背景下，我國的電網(wǎng)智能化突飛猛進(jìn)，建設(shè)了大量的智能化變電所。而35kV變電所的繼電保護(hù)裝置也是一種高智能的高性能產(chǎn)品。無人值守的情況下該裝置依然可以自動(dòng)運(yùn)行，卻并不意味著可以離開人的管理。由長期的變電所管理經(jīng)驗(yàn)可以知道，繼電保護(hù)必須有專業(yè)人員進(jìn)行專業(yè)的定值設(shè)置，從而保證設(shè)備的可靠性與精準(zhǔn)度。便隨著科技的不斷進(jìn)步，更新?lián)Q代帶來的繼電保護(hù)裝置淘汰及更新，就需要加強(qiáng)管理人員的培訓(xùn)，提高業(yè)務(wù)水平，并在日常工作中完善各種記錄，積累經(jīng)驗(yàn)，做好維護(hù)管理，控制好各個(gè)環(huán)節(jié)，確保變電所的正常與安全的運(yùn)行。

3.2.5 加強(qiáng)日常繼電保護(hù)維護(hù)

為保證變電所的正常運(yùn)行，繼電保護(hù)裝置的操作主體還是工作人員。對(duì)此，相關(guān)的技術(shù)、設(shè)備以及圖紙、說明等設(shè)備資料和設(shè)備運(yùn)行和監(jiān)測數(shù)據(jù)都必須有嚴(yán)密的收集、甄別、整理和分析。從而掌握繼電保護(hù)裝置故障的大概時(shí)間，范圍等規(guī)律從而進(jìn)行對(duì)故障的準(zhǔn)確判斷。同時(shí)工作人員必須更新自己的專業(yè)技術(shù)以適應(yīng)繼電保護(hù)裝置的不斷更新?lián)Q代，才能保證繼電保護(hù)裝置的科學(xué)有效的應(yīng)用，進(jìn)而保障正常的電力系統(tǒng)運(yùn)行。

4 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)及社會(huì)的快速發(fā)展，人工智能技術(shù)及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷完善對(duì)機(jī)電保護(hù)技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)，繼電保護(hù)技術(shù)也必將發(fā)展為智能化，這不僅是對(duì)繼電保護(hù)工作人員的全新挑戰(zhàn)，也為繼電保護(hù)開發(fā)提出新的領(lǐng)域。本文通過對(duì)35kV變電所繼電保護(hù)的探索，旨在提高在實(shí)際運(yùn)行中繼電保護(hù)工作對(duì)異常情況的處理能力，以保障電力事業(yè)健康發(fā)展。

[1]陳 立.繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].科技傳播，2013，3：139～140.

[2]李峰.淺析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的組成及故障[J].電力科技，2012，9：181.

[3]劉凱里.數(shù)字化變電所繼電保護(hù)優(yōu)化配置研究[D].華南理工大學(xué)，2012.

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2016-1-11