變電站繼電保護(hù)檢測與調(diào)試方法探究

孫磊+王佳

（1. 南京國電南自電網(wǎng)自動化有限公司 江蘇 南京 211100；2. 南京國電南自美卓控制系統(tǒng)有限公司 江蘇 南京 210000）

摘 要：變電站是電力功能、系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)重要部分，在智能化電網(wǎng)和自動化電力系統(tǒng)的建設(shè)中，起到擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)、豐富功能的價值和作用，無論是傳統(tǒng)的變電站還是智能變電站的運(yùn)行中，繼電保護(hù)都是保證變電站安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，因此，在變電站運(yùn)行的過程中應(yīng)積極做好繼電保護(hù)的檢測和調(diào)試工作。

關(guān)鍵詞：變電站；繼電保護(hù)系統(tǒng)；動作；測試；安全隔離

引言：在電力體系中，變電站是關(guān)鍵的系統(tǒng)，對變電站進(jìn)行繼電保護(hù)系統(tǒng)的建設(shè)，有助于電力體系功能與安全目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，我們需要對繼電保護(hù)測試和智能變電站相關(guān)檢測和調(diào)試技術(shù)進(jìn)行不斷的深入研究，從而使變電站的使用和管理達(dá)到一個更高的水平。

1、變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的檢測工作分析

在智能變電站得到廣泛推廣的同時，還要加強(qiáng)對智能變電站安全運(yùn)行的保護(hù)，繼電保護(hù)則是起到關(guān)鍵的作用，因此，要積極做好繼電保護(hù)系統(tǒng)的檢測，才能確保智能變電站的安全運(yùn)行。

1.1 檢測變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的重點(diǎn)設(shè)備

變電站繼電保護(hù)設(shè)備在使用之前必須經(jīng)過嚴(yán)格的檢測，檢測合格之后才能投入到使用。進(jìn)行變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)備檢測時，要確定重點(diǎn)環(huán)節(jié)和重點(diǎn)部位，應(yīng)配備數(shù)字繼電保護(hù)測試儀、時間同步設(shè)備模擬器、合并單元、智能終端、光功率計(jì)、時間校準(zhǔn)裝置、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包分析器和 IED 配置工具等試驗(yàn)設(shè)備。使用的設(shè)備儀器必須經(jīng)檢驗(yàn)合格后，才能進(jìn)行測試。

1.2 檢測變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)裝置的動作

要利用檢測儀器的設(shè)備性能，在變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)加壓或放電后，觀察系統(tǒng)顯示和儀表顯示的數(shù)值，通過對變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)技術(shù)性能的比較，確定變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的狀態(tài)。

應(yīng)該重點(diǎn)對動作時間、頻率、范圍等環(huán)節(jié)加強(qiáng)檢測，以便實(shí)現(xiàn)對變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)動作的全面而科學(xué)地檢測。

1.3 檢測變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)設(shè)備

一方面，要展開對變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)工作時間、數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)的測量，通過校準(zhǔn)裝置檢驗(yàn)變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和功能性。另一方面，要展開對變電站繼電保護(hù)接受和處理信息能力的測試，對于同一時間同一裝置發(fā)送控制和調(diào)控的信號，以GOOSE 報(bào)文的檢查來確定變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的容錯能力，進(jìn)而確保變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)效果。此外，要測試變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的接收和采樣能力，將變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的接受和檢測裝置的 IED 進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)參數(shù)、采樣值的同步發(fā)送，進(jìn)而做到對變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)兼容和保護(hù)能力的檢驗(yàn)，和對變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)采用能力的檢測。

1.3.1 測控裝置 GOOSE 報(bào)文質(zhì)量、發(fā)送延時和對時測試

時間同步裝置連接時間校準(zhǔn)、測量和控制裝置，將時間校準(zhǔn)裝置和控制裝置進(jìn)行連接，同時通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包分析器監(jiān)控消息?？刂蒲b置通過遙控器發(fā)送一個報(bào)文測量，通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包分析器查看 GOOSE 報(bào)文是否符合 DL/T860 標(biāo)準(zhǔn)要求的報(bào)文內(nèi)容；通過時間校準(zhǔn)裝置查看 GOOSE 報(bào)文，報(bào)文的延遲一般不超過 30 ms；通過時間同步裝置測試裝置的校時精準(zhǔn)性。

1.3.2 測控裝置 GOOSE 報(bào)文接收、處理能力（負(fù)測試）測試

基于測量和控制裝置接收請求報(bào)文，通過 IED 配置工具來配置智能終端仿真裝置，智能終端發(fā)送遙信數(shù)據(jù)，檢查、測量和控制裝置的報(bào)文接收情況。兩個具有相同參數(shù)的智能終端模擬裝置，在同一時間向同一控制裝置發(fā)送相同的 GOOSE 報(bào)文，查看控制單元的信息處理能力，通過 IED 配置工具對相關(guān)的消息參數(shù)進(jìn)行錯誤配置，檢測測控單元的報(bào)文容錯水平。

1.3.3 保護(hù)裝置采樣值報(bào)文和接收情況測試

根據(jù)保護(hù)裝置的要求，通過 IED 配置工具配置合并單元模擬器，將合并單元模擬值報(bào)文發(fā)送到保護(hù)裝置，檢測保護(hù)裝置接收遙測值的情況。通過對兩個合并單元的 IED 設(shè)備配置相同的參數(shù)，發(fā)送相同的采樣值到同一保護(hù)裝置，對保護(hù)裝置的容錯能力進(jìn)行檢驗(yàn)。

2 、變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試方法

2.1 調(diào)試變電站繼電保護(hù)的總系統(tǒng)

在調(diào)試中應(yīng)該以電力輸入和信號傳遞的方向進(jìn)行總系統(tǒng)的調(diào)試，要根據(jù)功能和控制的單元特點(diǎn)展開系統(tǒng)的調(diào)試工作，使變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試覆蓋整個功能，做到性能上無差錯和遺漏。為了確保變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)主要功能設(shè)備和通信操作系統(tǒng)的全面調(diào)試，應(yīng)該加強(qiáng)光纜和終端的技術(shù)檢測，以達(dá)到對通信功能的有效確保。繼電保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試，當(dāng)直接從設(shè)備端口測試時，光纖裝置要被插拔，但測試數(shù)據(jù)的安全隔離是可靠的，能看到明顯的斷裂；當(dāng)在交換機(jī)端口測試時，不需要拔插光纖，但其他設(shè)備需要操作相應(yīng)的功能切換，避免引起操作事故。對于運(yùn)行系統(tǒng)的調(diào)試，如果從交換機(jī)端口測試，可能涉及開關(guān)配置的更改。對于設(shè)備操作系統(tǒng)的調(diào)試，建議通過插拔光纖設(shè)備，從設(shè)備端口直接測試，并進(jìn)行相應(yīng)的功能操作。

2.2 做好變電站繼電保護(hù)裝置中大電流故障的保護(hù)調(diào)試

大電流故障是變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)經(jīng)常面對的問題，為了實(shí)現(xiàn)變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試和功能，要對大電流故障進(jìn)行全面地調(diào)整，以便做到對變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定的保證。大電流發(fā)生器產(chǎn)生一次電流，以供標(biāo)準(zhǔn)互感器和電子式互感器使用，采樣數(shù)據(jù)檢測設(shè)備收集合并單元的輸出數(shù)據(jù)，在對電子式互感器精度校驗(yàn)時，需要使用標(biāo)準(zhǔn)互感器。同樣，要求合并單元既包括在互感器測試范圍內(nèi)，也包括在保護(hù)系統(tǒng)測試范圍內(nèi)，從而保證測試工作無死區(qū)。在對電流互感器的精度進(jìn)行測試的同時，也完成了對其極性和相序的測試。在變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試中，應(yīng)該開展大電流短路故障的調(diào)試試驗(yàn)，檢驗(yàn)變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)承短路和瞬間負(fù)載的能力，提高變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)對異常情況的工作性能。

2.3 做好變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)隔離措施的保護(hù)檢調(diào)

智能變電站的信號通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，維護(hù)測試時，為避免人為事故，需要采用安全隔離措施。安全隔離措施主要有投退軟壓板和插拔光纖兩種方法。軟壓板涉及主要間隔合并單元的狀態(tài)檢修維護(hù)和母差裝置的檢修間隔合并單元。要根據(jù)變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的隔離措施加強(qiáng)調(diào)試和檢驗(yàn)，變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)母差間隔合并單元檢修，壓板可以控制母差裝置處理合并單元采樣數(shù)據(jù)。退出壓板對相應(yīng)的單元數(shù)據(jù)和母線差動電流計(jì)算，處理母線差動保護(hù)裝置合并單元不對應(yīng)數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)仍然需要傳輸?shù)侥妇€差動保護(hù)裝置。維護(hù)相關(guān)的軟壓板的投退是基于軟件的可靠，如果需要有明顯的斷口安全隔離措施，可以使用光纖進(jìn)行交換，從相應(yīng)的端口進(jìn)行拔插，才能保證檢修的絕對安全。

2.4 做好變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)同源相序的核對

對于變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中單相操作的設(shè)備，可以通過電源側(cè) A，B，C 獨(dú)立分相合閘實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的相序核對，需要對電源側(cè) A，B，C 相進(jìn)行獨(dú)立的合閘操作，再測保一體化裝置的面板和監(jiān)控系統(tǒng)畫面確認(rèn)電壓通道模擬量是否正確。變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)核對時，需要保證電源側(cè)有保護(hù)運(yùn)行，以便確定變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)和安全?？梢酝瓿蓪ο嚓P(guān)電壓等級的線路、母線和變壓器間隔的相序核對。對于連接主變壓器，通過主變壓器高壓側(cè)單相重合閘確定變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的母線相序；對于變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)，線路沒有裝設(shè)電壓互感器的間隔，需要通過對側(cè)變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)電壓互感器確定相位序列。切斷變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)線路側(cè)電源并連到電壓互感器，本側(cè)變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)變壓器高壓側(cè)單相重合閘，通過電壓互感器檢測來完成低壓線路相序核對。

3、 結(jié)語

變電站的多樣化、功能化發(fā)展是電力使用未來的趨勢，為了促進(jìn)變電站發(fā)展，在做好變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試與檢測工作的基礎(chǔ)上，以變電站和電力事業(yè)發(fā)展為軌道，展開對變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的判斷，以技術(shù)和管理的深入研究為手段，以調(diào)試和檢測的具體環(huán)節(jié)為途徑，建立變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的質(zhì)量與運(yùn)行保障的體系，在提高變電站功能和安全的同時，使電力使用和管理達(dá)到適應(yīng)社會需要和電力發(fā)展的需要。

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作者簡介：

孫磊（1986-），男，本科，助理工程師，研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)。

王佳（1987-），男，本科，助理工程師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)繼電保護(hù)。