智能變電站繼電保護調(diào)試

摘要：變電站的設(shè)備、裝置、技術(shù)隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，逐漸革新并納入了智能化技術(shù)，通過信息數(shù)字化傳輸完成了自動化運作，其中繼電保護在智能變電站的正常運行中起到了重要的保護和控制作用。文章對智能變電站繼電保護調(diào)試進行了探討。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護調(diào)試；信息數(shù)字化；電力系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)；光電技術(shù) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM76 文章編號：1009-2374（2016）26-0138-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.26.067

電力事業(yè)在不斷發(fā)展，在整個電力系統(tǒng)中變電站起到了電力接收、分配傳輸及電壓變換等作用，所以變電站的正常運行對電力系統(tǒng)的正常運營具有重要促進意義。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子信息、網(wǎng)絡(luò)化也不斷發(fā)展，人們對生產(chǎn)、生活用電安全及穩(wěn)定的要求不斷提高，變電站的設(shè)備及技術(shù)也隨之不斷革新和改進，在IEC 61850標準下，變電站逐步向規(guī)范化的智能運行方向發(fā)展，實現(xiàn)了數(shù)字化傳輸?shù)淖詣踊\行目標，不斷提高了變電站供電服務(wù)的水準。為此，工作人員對繼電保護調(diào)試工作的探索力度及重視度不斷加強，為能夠更有效地使繼電保護裝置起到提示故障、保護變電站設(shè)備的能力，不斷對繼電保護調(diào)試工作進行探索，力求為人們的生產(chǎn)、生活提供安全、穩(wěn)定的用電。

1 智能化變電站介紹

智能化變電站的技術(shù)應(yīng)用較傳統(tǒng)技術(shù)改變很大，不僅應(yīng)用了網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、光電技術(shù)、信息化技術(shù)等先進科學(xué)技術(shù)，而且在二次系統(tǒng)中使用了數(shù)字化程序，完全實現(xiàn)了變電站的自動化運行目標。在國家通用智能化標準的要求下，對變電站進行了有關(guān)信息化技術(shù)的改革，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)電能信息的交互、轉(zhuǎn)換和控制等工作，促使變電站在數(shù)字化信息基礎(chǔ)上進行自動化運行，完全創(chuàng)新了信息技術(shù)，而且有效減低能耗，提高變電站各設(shè)備工作的緊湊性和高效性。智能變電站的智能化通過數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)，在整個電力系統(tǒng)的運行中通過以太網(wǎng)對信息進行數(shù)據(jù)分析、接收和轉(zhuǎn)換、傳輸，形成標準、規(guī)范的信息模式，來實現(xiàn)智能化和自動化。具體通過三方面來體現(xiàn)：首先是數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集，智能技術(shù)利用光電式互感器，對一二次系統(tǒng)的信號進行采集并實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)化，有效地防止了二者電氣連接現(xiàn)象，同時提高了信號數(shù)字化的接收精準度，進一步提高了信息集成化的利用率；其次是分布化的系統(tǒng)分層，采用分布化系統(tǒng)分層技術(shù)可以根據(jù)具體分配面采取對應(yīng)性分布，具體利用CPU模式，有效起到數(shù)據(jù)處理的單獨性；最后是網(wǎng)絡(luò)化的信息交互，信息交互在智能變電系統(tǒng)中，主要由過程層中智能傳感器接收信息與間隔層設(shè)置之間的交互，及層與層之間發(fā)生的內(nèi)部信息交互、傳輸。

2 繼電保護調(diào)試的意義

智能變電站正常運行需要繼電保護裝置及技術(shù)的保障工作，繼電保護就是繼電保護裝置及繼電保護技術(shù)的綜合名稱。繼電保護裝置的存在結(jié)合有效的調(diào)試技術(shù)，可以在變電站相關(guān)元件出現(xiàn)故障時，或者變電站設(shè)備發(fā)生異常情況時起到一種自動跳閘或發(fā)出提示異常信號的作用，即繼電保護就是自動化反事故的有效措施。它可以對智能變電站內(nèi)的發(fā)電機、輸電線路、變壓器及母線等設(shè)備、設(shè)施進行有效的保護，防止其發(fā)生損害而導(dǎo)致電力系統(tǒng)不能正常運行。而確保繼電保護正常運行的技術(shù)就是調(diào)試，在繼電保護裝置按規(guī)范原理、配置及相關(guān)技術(shù)設(shè)計無誤后，要通過調(diào)試來確保裝置的正常使用，通過繼電保護調(diào)試來保證繼電保護滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性等要求，以此才能保證電氣設(shè)備發(fā)生異?；虺霈F(xiàn)故障時其能有效反應(yīng)并及時工作。在智能變電站中繼電保護的對象很多，既能對變電站主要設(shè)備元件及相關(guān)輸電線路進行保護，又可以在發(fā)生過電流、過電壓或瓦斯時進行電氣設(shè)備保護和提示，同時在發(fā)生短路或設(shè)備失磁等情況時進行提示和保護。在智能變電站中，繼電保護調(diào)試的最終目的就是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，能夠保證繼電保護裝置快速、有對應(yīng)性、自動進行跳閘切斷工作，保證發(fā)生故障的設(shè)備或線路不會受到損壞，同時又能通過跳閘轉(zhuǎn)換確保供電系統(tǒng)正常運營；另外在電氣系統(tǒng)發(fā)生異常情況時及時反映、有效辨別并發(fā)出提示信號，便于工作人員在巡查中發(fā)現(xiàn)，給予檢修。

3 智能變電站繼電保護調(diào)試方法

3.1 繼電保護裝置元件的調(diào)試

繼電保護裝置設(shè)備元件進行調(diào)試前，工作人員必須認真對相關(guān)設(shè)備裝置進行仔細檢查。檢查中要觀察插件是否完好、齊全；端子排和壓板是否發(fā)生松動不穩(wěn)等情況；另外在交直流回路的檢查中，要保障其處于絕緣狀態(tài)，檢查操作一定要斷開電源，拔出相關(guān)邏輯插件，確保檢查工作安全、順利進行。在檢查電壓、電流是否為零漂值過程中，端子排電壓回路需要短接，并斷開對應(yīng)電流回路，然后進行查看。對采樣進行精確度檢驗中，需要把交流電壓和電流分別接到保護裝置的端子排上進行觀看檢驗，記錄檢測數(shù)值，正常情況下儀器顯示值應(yīng)與現(xiàn)實檢測值的誤差相差不大，標準要求不大于5%。開關(guān)量進行檢測期間，需要進行各種情況的多種模擬操作，通過各種實驗來保證輸出接點動作測量結(jié)果的準確性，保證檢測質(zhì)量。保護裝置進行有效檢查后，再對定值進行校驗和調(diào)試。需要進行定值校驗涉及的內(nèi)容、項目和工作很多，也比較繁雜，如對縱聯(lián)差動保護定值校驗、距離保護定值校驗和零序定時限過流保護定值的校驗等，另外還包括對零序反時限過流保護定值的校驗以及對工頻變化量距離定值的校驗和PT斷線相過流定值的校驗等。校驗工作完成以后，還需對光纖通道的聯(lián)調(diào)進行調(diào)試，調(diào)試工作進行前要做好相關(guān)檢查工作，觀察光纖通道連接得是否可靠，縱聯(lián)狀態(tài)是否出現(xiàn)異常燈亮著的情況，有無異常警報等，標準要求是光纖通道確保連接牢靠、異常燈必須不亮、沒有異常警報發(fā)生。光纖通道聯(lián)調(diào)的具體工作內(nèi)容中，首先要檢查對側(cè)電流、流差以及裝置情況，之后進行縱聯(lián)調(diào)試操作。

3.2 通道調(diào)試

通道調(diào)試工作進行前，工作人員要對當(dāng)下通道狀態(tài)觀察和斷定，掌握具體情況后再進行調(diào)試工作，首先要確保繼電保護裝置內(nèi)涉及光纖通道處于優(yōu)良狀態(tài)內(nèi)，一定要保證保護設(shè)備未發(fā)生縱聯(lián)通道的不正常警報，異常燈也未出現(xiàn)閃亮情況，通道內(nèi)相關(guān)計數(shù)情況均處于穩(wěn)定狀態(tài)。還需要對光纖頭進行調(diào)試前的清理工作，保證其干凈、清潔，在確定通道內(nèi)還出現(xiàn)其他設(shè)備通路接口后，要保障接地處理的有序性和安全性，一定要按照相關(guān)規(guī)范進行，同時要符合廠家連接操作的標準，還需保證接地網(wǎng)間要留有一定距離，保證其徹底分開，避免發(fā)生重疊或纏繞等情況，以免影響安全性。

通道調(diào)試工作的具體內(nèi)容分為兩項：一個是對專用光纖通道的調(diào)試工作；另一個是對復(fù)用通道調(diào)試的工作。對專用光纖通道進行調(diào)試，首要工作是對裝置的發(fā)光功率仔細、認真地進行檢驗和調(diào)整，再觀察通道上插件標準值是否與其相符。之后仔細檢查光纖收信率，驗證收信裕度，通信時鐘操作的過程中，識別碼的設(shè)置要注意，本側(cè)與對側(cè)需要同樣的設(shè)置，然后觀察有無縱聯(lián)通道異常信號的警報出現(xiàn)，若未出現(xiàn)異常警報，證明通道內(nèi)操作均處于正常狀態(tài)。

3.3 GOOSE調(diào)試

對通信與報文統(tǒng)計等的配置，需在設(shè)備調(diào)試的菜單欄中進行，一般有GOOSE-A網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴報警、GOOSE-B網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴報警、GOOSE-A網(wǎng)斷鏈和GOOSE-B網(wǎng)斷鏈、GOOSE配置不符合等信號警報內(nèi)容。GOOSE調(diào)試的功能，狀態(tài)最好的情況下可以進行8個模板的發(fā)送，為調(diào)試工作的便利，便于現(xiàn)場工作順利進行，一般發(fā)送壓板配置多以10個或12個為宜，避免發(fā)送壓板一旦出現(xiàn)退出使用系統(tǒng)而產(chǎn)生工作不能正常進行的現(xiàn)象。正常使用中，對GOOSE相關(guān)發(fā)送信息的處理都是采用清零方式來操作，發(fā)送信息的內(nèi)容中既有GOOSE發(fā)送的信息數(shù)據(jù)，也存在投檢修態(tài)開入的信息，而且它還能夠進行信號的接收。同時GOOSE也是一種具備較強接收功能的設(shè)置，其接收信號的作用為調(diào)試工作同樣帶來了便利。

4 智能變電站繼電保護調(diào)試應(yīng)用

在智能變電站繼電保護調(diào)試的應(yīng)用中，GOOSE的連線很重要，傳統(tǒng)變電站應(yīng)用硬電纜接線，其應(yīng)用與GOOSE連線的作用相同，在配置調(diào)試后對信號進行接收、傳輸，GOOSE還可詳細對信息進行記錄，一旦在實際的應(yīng)用中出現(xiàn)了問題，例如保護裝置跳閘，光網(wǎng)口燈出現(xiàn)提示，且沒有信息傳送，這時需要對數(shù)據(jù)開入信息進行檢查，沿著端口依次查找、檢驗，由于GOOSE信號通信與報文通路獨立，每檢查一個需要做好記錄，一一將可能存在問題的設(shè)置進行檢查和試驗，避免遺漏存在問題的重要裝置，這樣可以確保查出問題所在，從而及時給予檢修和調(diào)試，確保智能變電站正常運行。同時這種一一排查的操作是繼電保護調(diào)試設(shè)置操作的優(yōu)點，它可對存在隱形問題的裝置或線纜進行檢出，避免遺漏。

5 結(jié)語

智能變電站的自動化運行完全符合IEC 61850通用標準，具有一定的規(guī)范化智能系統(tǒng)，其中繼電保護的反事故特點確保了變電站智能化的自動運行處于正常狀態(tài)，而繼電保護調(diào)試的有效性在智能變電站運行中起到了不可替代的故障提示及變電站設(shè)備保護等作用，實現(xiàn)了繼電保護的靈敏性、可靠性及實效性，最終通過繼電保護的調(diào)試保障了智能變電站的正常運行，確保了人們生產(chǎn)、生活用電的安全性和穩(wěn)定性。

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作者簡介：孫東明（1979-），男，吉林長春人，吉林省送變電工程公司工程師，研究方向：變電站建設(shè)安裝。

（責(zé)任編輯：小 燕）