繼電保護(hù)的作用與故障處理關(guān)鍵技術(shù)分析

摘 要：針對(duì)繼電保護(hù)的常見(jiàn)故障進(jìn)行分析，其主要包括運(yùn)行故障、產(chǎn)源故障、隱形故障等，并對(duì)繼電保護(hù)的作用進(jìn)行詳細(xì)分析。結(jié)合以上內(nèi)容，闡述了故障處理的關(guān)鍵技術(shù)，主要有基于以太網(wǎng)絡(luò)的子站系統(tǒng)的內(nèi)部通信；兼容撥號(hào)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的子站信息的共享和傳輸方式；信息組織和高層應(yīng)用的開(kāi)放性接口等。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；故障處理；關(guān)鍵技術(shù)

近幾年，繼電保護(hù)和故障處理系統(tǒng)被人們廣泛應(yīng)用。當(dāng)下，電力設(shè)備功能逐漸增多，體積也越來(lái)越大。在這一背景下，電力設(shè)備上普遍安裝了繼電保護(hù)裝置，這可以極大地提升電力設(shè)備的安全性和可靠性。但是電力裝置本身也具有一定的質(zhì)量問(wèn)題。因此，需要對(duì)電力設(shè)備中繼電保護(hù)裝置的作用和故障處理進(jìn)行認(rèn)真研究，進(jìn)而提升繼電保護(hù)的運(yùn)行質(zhì)量。

1 繼電保護(hù)的常見(jiàn)故障

1.1 電力設(shè)備繼電保護(hù)裝置運(yùn)行故障

電力設(shè)備繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行故障較為常見(jiàn)，并且具有較大的危害性。這種故障的具體表現(xiàn)是：電力設(shè)備的繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)主變差動(dòng)的現(xiàn)象，保護(hù)裝置中開(kāi)關(guān)拒合功能出現(xiàn)失誤，尤其是長(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下的電力設(shè)備，會(huì)造成繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)溫度上的積累，進(jìn)而導(dǎo)致部分部位出現(xiàn)高溫現(xiàn)象，造成繼電保護(hù)裝置發(fā)生誤動(dòng)或者失靈。

1.2 電力設(shè)備繼電保護(hù)裝置的產(chǎn)源故障

電力設(shè)備繼電保護(hù)裝置發(fā)生的產(chǎn)源故障，主要是因?yàn)槔^電保護(hù)裝置使用的元器件質(zhì)量不高、精度差以及材質(zhì)不合格等，所發(fā)生的電力設(shè)備繼電保護(hù)裝置故障，在電力設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，原件的質(zhì)量和產(chǎn)源故障之間存在著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

1.3 電力設(shè)備繼電保護(hù)裝置的隱形故障

電力設(shè)備繼電保護(hù)裝置存在的隱形故障也可以被稱(chēng)為既發(fā)故障，主要是因?yàn)殡娏υO(shè)備繼電保護(hù)裝置故障所導(dǎo)致的設(shè)備系統(tǒng)范圍更大、影響更遠(yuǎn)。對(duì)于這種隱性故障，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)高度重視，這種故障的存在很有可能導(dǎo)致大規(guī)模停電事故的發(fā)生，還有可能造成火災(zāi)的發(fā)生。電力設(shè)備繼電保護(hù)裝置發(fā)生隱形故障，還可對(duì)整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行帶來(lái)不利影響，因此需要對(duì)其進(jìn)行高度重視[1]。

2 繼電保護(hù)系統(tǒng)的作用

對(duì)繼電保護(hù)和信息系統(tǒng)故障進(jìn)行處理主要是通過(guò)子站系統(tǒng)和主站系統(tǒng)等方式。一般情況下，為了使原有危險(xiǎn)保護(hù)和錄波裝置的獨(dú)立性不受到影響，各個(gè)設(shè)備均要配備相應(yīng)的隔離措施，同時(shí)具備一定的干擾以及抑制能力，應(yīng)用原有的通信轉(zhuǎn)換器。為了滿(mǎn)足子站系統(tǒng)的可靠性要求，要令其和繼電保護(hù)裝置等同。子站系統(tǒng)是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，并利用部分結(jié)構(gòu)，這一過(guò)程中擁有很多子站，各個(gè)子站對(duì)電子上傳信息進(jìn)行分析，然后確定是否報(bào)警，報(bào)警后對(duì)故障進(jìn)行分析和處理，最后進(jìn)行信息的歸檔和統(tǒng)計(jì)。主站系統(tǒng)采用的主要是分布式C/S結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用在地調(diào)和省調(diào)中。

通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，通常情況下，將電力數(shù)據(jù)專(zhuān)線網(wǎng)當(dāng)做主要網(wǎng)絡(luò)，把公眾電話當(dāng)做交換網(wǎng)的雇主廣域網(wǎng)絡(luò)通信方式。進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的分析和研究，其中子站系統(tǒng)進(jìn)行信息的采集和通信，主站系統(tǒng)進(jìn)行信息的分析和管理。

當(dāng)前，由于在高壓電網(wǎng)場(chǎng)站內(nèi)設(shè)置了較多類(lèi)型的智能裝置，這些裝置有新有舊，類(lèi)型眾多，每個(gè)裝置中的通信協(xié)議均是以獨(dú)立的形式存在的。子站系統(tǒng)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解決主要是如何實(shí)現(xiàn)這些裝置和管理之間的數(shù)據(jù)和通信的統(tǒng)一，從實(shí)際應(yīng)用的角度進(jìn)行分析，子站所獲得的信息具有一定的固定性特點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)所發(fā)揮的作用均體現(xiàn)在主站系統(tǒng)上。因此，主站系統(tǒng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中占據(jù)著重要作用[2]。

3 故障處理的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 基于以太網(wǎng)絡(luò)的子站系統(tǒng)的內(nèi)部通信

根據(jù)以太網(wǎng)電子站系統(tǒng)的內(nèi)部通信和通信規(guī)約，當(dāng)前，大部分電子系統(tǒng)內(nèi)部的通信方案主要包括：將串口點(diǎn)和點(diǎn)之間的接口進(jìn)行適當(dāng)轉(zhuǎn)換，令其成為RS485/422，然后對(duì)多個(gè)串口進(jìn)行電子主機(jī)的接入，對(duì)于主線方式的通信，如，Lonworks便可以利用專(zhuān)用的網(wǎng)卡進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪B接。嵌入式以太網(wǎng)和通信技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)，可以對(duì)廉價(jià)的以太網(wǎng)進(jìn)行應(yīng)用，從而代替原有方案，并且使子站系統(tǒng)的性能得到充分提高。另外，對(duì)于硬件組織的靈活性具有重要影響。

通過(guò)對(duì)PIII 633MHz主頻以及256M內(nèi)存進(jìn)行工控機(jī)實(shí)驗(yàn)，采用串口進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展，以38400bps同時(shí)進(jìn)行8個(gè)串口的訪問(wèn)，這時(shí)WIN2000響應(yīng)速度加快。對(duì)其進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，縮短串行通信物的距離，進(jìn)而在一定程度上提升通信波特率。

3.2 兼容撥號(hào)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的子站信息的共享和傳輸方式

在撥號(hào)通信和數(shù)字通道并存的狀態(tài)下，對(duì)電力企業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展重點(diǎn)考慮，在不增加硬件投資的前提下，使得繼電保護(hù)和故障錄波信息發(fā)揮最大效益，那么相關(guān)人士應(yīng)當(dāng)重視以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）對(duì)性能和質(zhì)量不同的通信媒介提供支持，進(jìn)而對(duì)信息傳輸?shù)目煽啃蕴峁┍Ｕ?。?）同時(shí)可以進(jìn)行多個(gè)任務(wù)和多個(gè)通信，結(jié)合不同要求完成不同任務(wù)。（3）對(duì)多個(gè)線程的分布和傳輸進(jìn)行支持，并且存在一定的數(shù)據(jù)功能。（4）還要支持報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)功能，使其適應(yīng)按照“主站——區(qū)域中心——子站”的通信條件或者選擇更加理想的通信路徑，通過(guò)這樣的方式，使另一個(gè)子站的報(bào)文“中繼”得以實(shí)現(xiàn)。（5）可以實(shí)現(xiàn)文件的斷點(diǎn)傳輸功能，其中主要有自動(dòng)重建數(shù)據(jù)路。（6）可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，同時(shí)提高信息的傳輸效率。逐漸對(duì)錄波頻率進(jìn)行提高，顯得十分重要。另外，允許重要事件報(bào)文的插入和傳送，特別是對(duì)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行傳送時(shí)，可以及時(shí)傳送同時(shí)發(fā)生電網(wǎng)事件或者影響主站對(duì)信息的召喚，但對(duì)數(shù)據(jù)文件的傳輸影響不大[3]。在運(yùn)行過(guò)程中，具有一定的登陸授權(quán)等安全措施，禁止非法用戶(hù)的通信連接。針對(duì)惡意攻擊報(bào)文具有一定的過(guò)濾能力，并防止因?yàn)橹鳈C(jī)負(fù)擔(dān)過(guò)重而導(dǎo)致癱瘓。

3.3 信息組織和高層應(yīng)用的開(kāi)放性接口

信息組織不僅對(duì)存儲(chǔ)效率和傳輸效率有著一定的影響，同時(shí)還關(guān)系到系統(tǒng)本身的開(kāi)放性。因此和系統(tǒng)規(guī)范化的有關(guān)問(wèn)題一直被相關(guān)工作者廣泛關(guān)注。

為了使信息唯一性和繼電保護(hù)靜態(tài)信息動(dòng)態(tài)信息的統(tǒng)一，相關(guān)人士根據(jù)《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計(jì)算數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式》以及COMTRADE的信息定義，當(dāng)已有定義難以滿(mǎn)足要求時(shí)，繼電保護(hù)科就需要進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，并保證規(guī)范性和公開(kāi)性。

對(duì)子站管理中的核心數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析，為了提升系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和安全性，在實(shí)際工作過(guò)程中通過(guò)相應(yīng)的協(xié)議開(kāi)展訪問(wèn)工作，在訪問(wèn)過(guò)程中，需要充分利用廠家的專(zhuān)用格式，從而發(fā)揮各個(gè)廠家的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)區(qū)域中心位置和主站系統(tǒng)，因?yàn)閿?shù)據(jù)量較大，同時(shí)對(duì)不同結(jié)構(gòu)有一定的需要。因此可以利用與SQL語(yǔ)句相互符合的大型商用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，例如SQL Server 7.0或者Oracle 9i等。其中的Oracle 9i具備較強(qiáng)的Web服務(wù)支持功能，它為基礎(chǔ)的Web信息安全帶來(lái)保障。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于電力設(shè)備來(lái)說(shuō)，進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的日常維護(hù)和故障排除，應(yīng)當(dāng)重視對(duì)技術(shù)元素的應(yīng)用，對(duì)常見(jiàn)電力設(shè)備繼電保護(hù)裝置故障進(jìn)行詳細(xì)分類(lèi)研究。在此基礎(chǔ)上，提升電力設(shè)備繼電保護(hù)檢驗(yàn)工作的技術(shù)含量，使得繼電保護(hù)裝置故障處理措施得到有效完善。并構(gòu)建相應(yīng)的電力設(shè)備繼電保護(hù)裝置查找故障和處理故障的體系，使用技術(shù)加管理的綜合性手段，從而保障電力網(wǎng)絡(luò)供電質(zhì)量以及整體安全性能。

參考文獻(xiàn)

[1]尹項(xiàng)根，李振興，劉穎彤，等.廣域繼電保護(hù)及其故障元件判別問(wèn)題的探討[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2012，5：1-9.

[2]肖占海.電力繼電保護(hù)故障維修技術(shù)探討[J].廣東科技，2014，18：62-63.

[3]聶學(xué)東.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置故障處理方法與分析[J].黑龍江科技信息，2013，1：50.