繼電保護(hù)調(diào)試技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

朱嬋　張清平

摘要：近年來，伴隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，且繼電保護(hù)裝置的功能為電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。文章從繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的作用出發(fā)，分析了智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)裝置的調(diào)試技術(shù)，對繼電保護(hù)裝置調(diào)試中應(yīng)注意的事項(xiàng)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；繼電保護(hù)調(diào)試技術(shù)；電網(wǎng)建設(shè)；電力系統(tǒng)；網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM774 文章編號：1009-2374（2016）19-0048-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.19.022

1 智能電網(wǎng)的含義

智能電網(wǎng)指以特高壓電網(wǎng)作為主要的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展為基礎(chǔ)，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能夠及時有效地把故障的影響最小化，并及時地保障電力的正常運(yùn)行。其不僅包括了電網(wǎng)中數(shù)字化、智能化、互動化以及信息化，同時還包括了先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而能處理多個設(shè)備及變電站網(wǎng)絡(luò)的問題，實(shí)現(xiàn)高性能、高質(zhì)量的電能供應(yīng)。與傳統(tǒng)的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)具有如下特征：首先，自愈能力強(qiáng)，面對自然災(zāi)害、突發(fā)事故等狀況時，傳統(tǒng)電網(wǎng)的應(yīng)對突發(fā)情況的能力就比較脆弱，而智能電網(wǎng)具有快速自愈能力，能實(shí)時監(jiān)控電網(wǎng)的運(yùn)行情況，及時發(fā)現(xiàn)并分析異常故障信號，并最快的采取相關(guān)措施進(jìn)行故障控制；其次，抗干擾能力強(qiáng)，面對外界干擾時，傳統(tǒng)的電網(wǎng)主要是保護(hù)跳閘，而智能電網(wǎng)就可以識別系統(tǒng)干擾，再進(jìn)行檢查分析，進(jìn)而主動地采取預(yù)防性的控制對策；再次，分時電價的靈活性，在傳統(tǒng)電網(wǎng)中，缺乏靈活性，所以電價就無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時定價，而智能電網(wǎng)采用采集充分的電價信息，可以實(shí)現(xiàn)分時電價，具有一定的靈活性；最后，能源應(yīng)用更加合理，在傳統(tǒng)的電網(wǎng)中，主要是不可再生能源為主、分布式能源和儲能形式為輔，而智能電網(wǎng)可以快速地輸送電力和提高供電能力的安全性，進(jìn)而減少了能源的消耗和浪費(fèi)，提高了國家電力的經(jīng)濟(jì)效益。

2 智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)技術(shù)的作用

繼電保護(hù)技術(shù)是一種融合電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)等多種技術(shù)為一體的技術(shù)，在傳統(tǒng)電網(wǎng)和智能電網(wǎng)中都得到了廣泛的應(yīng)用，是電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。同時，繼電保護(hù)是當(dāng)前電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化以及相關(guān)設(shè)備監(jiān)測保護(hù)的重要技術(shù)，隨著現(xiàn)階段智能電網(wǎng)建設(shè)速度的不斷加快，繼電保護(hù)技術(shù)也變得逐漸復(fù)雜，功能日益強(qiáng)大，計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化作為其未來的發(fā)展趨勢，繼電保護(hù)所起的作用將愈發(fā)重要，具體歸納如下：（1）繼電保護(hù)技術(shù)的預(yù)保護(hù)功能對于電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行十分重要，不僅減少了故障發(fā)生頻率，同時還有提高故障的預(yù)警和保護(hù)的功能，進(jìn)而滿足智能電網(wǎng)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的基本要求；（2）提升繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)。由于繼電保護(hù)是一個整體的完善系統(tǒng)，它通過分析電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障、保障繼電保護(hù)運(yùn)行、繼電保護(hù)的維護(hù)等相關(guān)功能的發(fā)揮，進(jìn)而有效地避免電氣設(shè)備出現(xiàn)不正常的狀況；（3）提升了輸電線路的安全性的保護(hù)，加強(qiáng)了輸電線路運(yùn)行過程中電量負(fù)荷超載的保護(hù)，從而避免大面積停電的事故發(fā)生，進(jìn)一步提升了電網(wǎng)的安全運(yùn)行及保護(hù)力度，進(jìn)而充分發(fā)揮出繼電保護(hù)裝置的重要作用；（4）在電力領(lǐng)域的智能電網(wǎng)的智能化應(yīng)用以及電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化、信息化的發(fā)展中都起到了重要的作用。通過智能處理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在利用智能傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，進(jìn)而確保智能電網(wǎng)的繼電保護(hù)裝置不僅具有基本功能的繼電保護(hù)，同時還具有進(jìn)行智能故障診斷、修復(fù)以及及時隔離故障的重要功能；（5）隨著智能電網(wǎng)數(shù)字信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中發(fā)展著重要作用，具有數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動整定技術(shù)等特點(diǎn)。在智能電網(wǎng)中，許多繼電保護(hù)裝置逐漸提升了裝置的性能，并且互聯(lián)網(wǎng)與繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行連接，進(jìn)而對電網(wǎng)中繼電保護(hù)裝置的智能化的配置。

3 智能電網(wǎng)中繼電保護(hù)裝置的調(diào)試技術(shù)

3.1 對于回路的調(diào)試

3.1.1 一次、二次系統(tǒng)的電纜檢查。對于電纜的連接的調(diào)試，主要包括對開關(guān)控制回路的運(yùn)行狀況的調(diào)試、對后臺機(jī)上開關(guān)狀態(tài)的調(diào)試以及對其他信號回路（包括事故跳閘信號和開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)信號的調(diào)試），若發(fā)現(xiàn)有異常應(yīng)立即關(guān)閉直流電源，并查找原因：（1）對開關(guān)控制回路的調(diào)試。調(diào)試人員需要采用直流屏進(jìn)行電源、合閘電源的控制，并檢查開關(guān)側(cè)的儲能電源或者合閘電源保險是否合上了，再逐一將控制回路開關(guān)與裝置電源開關(guān)合上，最后對控制回路、斷路器位置的指示燈進(jìn)行檢測以及分合閘是否正常，倘若檢測有不正常的狀況就關(guān)閉控制電源，再進(jìn)行問題原因的查找；（2）后臺機(jī)上開關(guān)狀態(tài)的反應(yīng)。調(diào)試人員需要在逐一對側(cè)斷路器、隔離開關(guān)、接地刀等進(jìn)行分合的過程中，檢查隔離開關(guān)、斷路器和接地刀的狀態(tài)顯示以及在后臺機(jī)上所顯示的名稱、時間是否對應(yīng)。如果有問題，就檢查隔離開關(guān)、斷路器以及接地刀輔助觸電開閉點(diǎn)是否有接反的現(xiàn)象；（3）對于變壓器設(shè)備的信號檢查。通常調(diào)試人員需要通過儀表、保護(hù)裝置及各種指示信號等來反映其運(yùn)行情況，因此在檢查中我們要先檢查設(shè)備上顯示的變壓器本體瓦斯、穩(wěn)定、壓力等信號的名稱、時間的正確性，檢查重瓦斯、壓力信號應(yīng)跳主變各側(cè)斷路器以及輕瓦斯、溫度高信號應(yīng)報警等。

3.1.2 設(shè)備監(jiān)控功能的調(diào)試。裝置遙控功能的檢查：調(diào)試人員需要在后臺中能夠?qū)b控?cái)嗦菲鞣趾祥l進(jìn)行可靠準(zhǔn)確的操作。當(dāng)遙控失靈時，要對問題原因進(jìn)行查找。檢查直流屏合閘電源或者一次開關(guān)處保險是否正常，測控裝置是否上電，控制回路接線的正確性，在設(shè)備后臺上能否正確反映斷路器分合位置、工作試驗(yàn)位

置等。

3.1.3 設(shè)備打印、聲音報警功能的調(diào)試。（1）需要在斷路器、隔離開關(guān)以及保護(hù)動作設(shè)備上安裝聲響報警裝置；（2）檢測智能直流屏、智能電度表等裝置的通訊信息的正確性；（3）對整個綜自系統(tǒng)進(jìn)行完善，提高綜自系統(tǒng)的防干擾、防雷的性能。

3.2 對系統(tǒng)的調(diào)試

3.2.1 帶方向保護(hù)的方向校驗(yàn)。對于帶方向保護(hù)的方向調(diào)試，主要當(dāng)線路中負(fù)載一定量的負(fù)荷時，就可以對監(jiān)控后臺機(jī)上的某時刻的同相電流電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行分析調(diào)查。例如：線路輸送功率為從變電站向線路送電，同半波數(shù)據(jù)內(nèi)電流最大值落后電壓最大值幾個采樣點(diǎn)，否則就可以判斷出是線路的保護(hù)方向上出現(xiàn)了問題。

3.2.2 差動保護(hù)極性校驗(yàn)。當(dāng)主變壓器上帶有一定的負(fù)荷之后，就可以判斷主變壓器差動極性。當(dāng)監(jiān)控后臺機(jī)上查看某一時刻主變電流采樣數(shù)據(jù)，根據(jù)差流相數(shù)據(jù)的大小判斷差動極性，也可通過對各相電流的波形分析差動極性。

4 繼電保護(hù)裝置調(diào)試中應(yīng)注意的事項(xiàng)

第一，在調(diào)試開始前，（1）要檢查是否斷開連接片；（2）按照相關(guān)要求檢查聯(lián)跳連接片、啟動失靈保護(hù)連接片、聯(lián)切小電源連接片及跳合閘連接片等都是否斷開；（3）要檢查交、直流電源空氣開關(guān)是否已斷開。

第二，在調(diào)試工作開始前，根據(jù)調(diào)試工作的主要內(nèi)容，詳細(xì)填寫二次回路安全措施報告。

第三，在調(diào)試過程中，（1）加入三相平衡的額定電壓和最大負(fù)荷電流；（2）迅速對保護(hù)裝置的直流電源進(jìn)行斷開與閉合來檢查保護(hù)裝置的信號是否正確；（3）迅速地逐一對單相、兩相及三相的交流電壓進(jìn)行斷開和閉合操作，檢查裝置的信號是否正常，有無出現(xiàn)誤動。

第四，對于帶方向的保護(hù)檢查時，（1）需要對裝置正、反兩方向的保護(hù)進(jìn)行檢驗(yàn)；（2）根據(jù)一次、二次的極性接法；（3）依據(jù)保護(hù)定值的方向要求，再驗(yàn)證保護(hù)裝置方向的正確性。

第五，對于跟保護(hù)裝置相關(guān)的閉鎖條件檢測過程中，需要一一對其閉鎖功能進(jìn)行模擬檢驗(yàn)，并逐一地檢驗(yàn)定值投入的信號，例如過負(fù)荷閉鎖有載調(diào)壓及斷

線等。

第六，在檢驗(yàn)整組完成之后，再對裝置的保護(hù)定值進(jìn)行調(diào)度核實(shí)，然后將定值單上沒有的值和參數(shù)跟試驗(yàn)開始前做的記錄進(jìn)行核對。

第七，當(dāng)調(diào)試工作完成時，可以采用萬用表的直流電壓檔對連接片上下端對地電位進(jìn)行分別測量，但不能直接地進(jìn)行測量連接片上下端之間的電位，避免萬用表檔位選擇不當(dāng)而發(fā)生誤動。

5 結(jié)語

綜上所述，智能電網(wǎng)作為國家電網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢，而繼電保護(hù)則是智能電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，現(xiàn)階段在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中各項(xiàng)技術(shù)方面依舊存在諸多的問題，因此我們要加強(qiáng)對繼電保護(hù)課題的深入研究，確保電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性、可靠性，進(jìn)而為智能電網(wǎng)建設(shè)提供有利的保障。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）