變電站綜合自動化系統(tǒng)中的繼電保護問題探討

楊永森

【摘 要】近幾年來，自動化技術(shù)和微機技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，變電站綜合自動化技術(shù)在眾多行業(yè)中得到廣泛的使用，變電站綜合自動化技術(shù)的主要技術(shù)是繼電保護。本文著眼于繼電保護在自動化系統(tǒng)中的作用，綜合闡述繼電保護設(shè)計時應(yīng)該注意的問題和對繼電保護設(shè)計的要求，以便于工作相關(guān)者參閱。

【關(guān)鍵詞】變電站 綜合自動化 繼電保護 變電設(shè)備 電網(wǎng)運行

1 引言

近些年來，自動化技術(shù)和微機技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，綜合自動化技術(shù)在變電站中也開始迅速發(fā)展，人們更加重視變電站自動化的應(yīng)用，概括性的說，其內(nèi)容大致可以分為：繼電保護系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、事件記錄系統(tǒng)三部分，此三部分及相互依賴，有存在一定的對立性，各有分工，協(xié)作運行。繼電保護系統(tǒng)相比其他二者，其獨立性更加突出，更明顯，因此在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，繼電保護的設(shè)計就會有些比較突出的問題需要單獨的拿出來妥善處理和解決。

2 變電站實現(xiàn)綜合自動化的價值和意義

變電站實現(xiàn)自動化，有著重要的意義。第一，變電站實現(xiàn)自動化，很多設(shè)備都是由系統(tǒng)自動管理和操作，減小了對人的依賴性，將人從具體的工作崗位上解放出來，間接的減輕了工人的勞動強度，從而避免了人為因素發(fā)生誤差的可能性，變電站的運行效率得到提高。第二，電網(wǎng)運行安全性和可靠性得到大幅度的提高，提高了運行環(huán)境，進而降低了實際運行的費用和維護費用，但鏈接到保護柜的CT、PT的電纜量相對增加了，這是無法避免的問題。

3 變電站綜合自動化系統(tǒng)對繼電保護設(shè)計的要求

繼電保護系統(tǒng)決定著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，對其設(shè)計應(yīng)該充分重視，在對其設(shè)計時要考慮到當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)和時間記錄系統(tǒng)、通信系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，繼電保護所承擔(dān)的功能不能受到影響，尤其是繼電保護系統(tǒng)中某承擔(dān)跳、合短路器動作信號不能受到影響，保持其在整個變電站自動化系統(tǒng)中的獨立性。所以在具體的繼電保護設(shè)計工作中，要滿足一下要求：

（1）要滿足繼電保護裝置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的獨立性。主要體現(xiàn)在以下幾個部分：對繼電保護裝置供電電流，電壓線路要單獨從裝置內(nèi)部引出，對保護裝置進行邏輯判斷的各種開關(guān)設(shè)置自己獨立的系統(tǒng)，引線也要直接從內(nèi)部裝置引出，不得與其他設(shè)備共用。（2）對于保護裝置，跳合閘回路和對應(yīng)的保護出口壓板必須設(shè)置自己獨立的系統(tǒng)，在保護裝置的面板上顯示必要的動作信號、警告信號，都必須滿足繼電保護轉(zhuǎn)載能夠單獨使用。（3）當(dāng)保護裝置鏈接其他系統(tǒng)時，需要鏈接系統(tǒng)必須通過繼電器接觸點，或計算機通訊接口，為了防止其他干擾信號的影響，加強繼電保護的抗干擾性能，鏈接電纜最好采用光纖電纜或者屏蔽電纜，使得繼電保護系統(tǒng)能夠持續(xù)穩(wěn)定可靠的工作。（4）模塊化設(shè)計、生產(chǎn)的應(yīng)用，能夠提高設(shè)計以及制作的質(zhì)量，且能大批量化生產(chǎn)，同樣模塊化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計也能應(yīng)用于繼電保護裝置這一領(lǐng)域，按照標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計，既能提高保護裝置的質(zhì)量，又能降低其生產(chǎn)費用。

4 變電站綜合自動化系統(tǒng)中有關(guān)繼電保護的問題

4.1 關(guān)于繼電保護設(shè)備安裝的地點問題

目前繼電保護設(shè)備安裝分集中式和分散式兩種方式，集中式中保護設(shè)備集中安裝在一起，安裝在保護柜內(nèi)部，并且同意放在控制室內(nèi)，通過數(shù)字量信號來實現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)系，分散式中的保護裝置安裝在開關(guān)處，每一個開關(guān)配一套保護，每套保護裝置單獨的與監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)系，也是采用數(shù)字量信號傳輸。兩種安裝方式各有利弊，集中式是國內(nèi)常用的，節(jié)省電纜，且保護設(shè)備運行環(huán)境較好，分散式與上相反。國外兩種產(chǎn)品都有使用，目前國內(nèi)第一種普遍使用，第二種也在開發(fā)使用，主要問題要解決與開關(guān)設(shè)備的配合，尤其是對保護設(shè)備的運行環(huán)境考核，其中包括溫度和干擾的考核

4.2 關(guān)于數(shù)據(jù)采集共享的問題

繼電保護設(shè)備在保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行發(fā)揮著舉足輕重的作用，其數(shù)據(jù)來源的可靠，穩(wěn)定要保證絕對的真實，客觀，有效，所以現(xiàn)階段，繼電保護設(shè)備不宜與變電站自動化系統(tǒng)其他設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集和共享，否者會給保護設(shè)備正常運行帶來很大威脅。理由如下：（1）管理方面，容易造成日常管理和維護職責(zé)混亂，出現(xiàn)問題不好查明。（2）系統(tǒng)中的不同設(shè)備對數(shù)據(jù)采集速率不同，如果設(shè)置一套采集系統(tǒng)，那就要加工成不同速率的數(shù)據(jù)，難度很大，即使做出來，后期運行穩(wěn)定以及維護方面要求也比較高。

4.3 關(guān)于防止干擾信號入侵保護設(shè)備的問題

低壓網(wǎng)絡(luò)變電站的運行環(huán)境相比高壓系統(tǒng)惡劣，尤其是安裝在開關(guān)場處，振動劇烈，開關(guān)操作回路電磁干擾嚴(yán)重，即使集中布置在控制室內(nèi)，在缺少空調(diào)設(shè)施的場所，溫度環(huán)境也難以保證，這些都必須在設(shè)計保護系統(tǒng)時候加以考慮。在低壓配電網(wǎng)絡(luò)中，直流電壓波動幅度很大，甚至超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)范圍，短路電流水平也很大，有時可達40倍額定電流，這些都會對保護裝置產(chǎn)生壞的影響，所以設(shè)計繼電保護電路時要慎重考慮電子元件的可靠性，耐用性，安全性。

4.4 關(guān)于建立開發(fā)系統(tǒng)的問題

建立開放系統(tǒng)，可以是變電站自動化這門技術(shù)得到迅速發(fā)展和應(yīng)用，然而建立開發(fā)系統(tǒng)，必須要求建立一個統(tǒng)一的聯(lián)絡(luò)關(guān)系，使得任意選用和直接接入任何一個廠家的設(shè)備或者系統(tǒng)而不需要增加相關(guān)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，使得不同設(shè)備制造廠家的相容性和互換性得到統(tǒng)一起來，國外此類技術(shù)已經(jīng)取得了發(fā)展，我們國家目前還無法做到繼電保護與監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一，這在實際工作中給用戶帶來諸多不變，希望各部門借鑒國外經(jīng)驗，盡快解決這一難題。

5 結(jié)語

本文通過分析了繼電保護系統(tǒng)設(shè)計存在的問題，以及相關(guān)的解決方法，希望相關(guān)從業(yè)人員，在以后的設(shè)計和使用中，能夠從分重視，提高自己的科學(xué)使用意識，加強設(shè)計行業(yè)規(guī)范自律，考慮實際運行的運行環(huán)境，采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣斫鉀Q繼電保護裝置的高效率運行，使得變電站綜合自動化這門技術(shù)能夠更廣泛的得到應(yīng)用和發(fā)展。

參考文獻：

[1] 胡軍.變電站綜合自動化微機繼電保護研究[J].電氣開關(guān)，2011（2）.

[2] 方汀，王寬，陳佑健.變電站綜合自動化現(xiàn)場調(diào)試若干問題闡述[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2010（3）.

[3] 韋鑫.超高壓變電站綜合自動化系統(tǒng)常見故障分析集處理[J].技術(shù)市場，2014（3）.