淺析變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)問題及措施

潘麟

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展，電力需求量不斷增加，電力系統(tǒng)的發(fā)展也上了一個(gè)新的臺(tái)階，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，對(duì)電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性提出了更高的要求，這不僅僅要求施工及維護(hù)人員加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)的安全保護(hù)意識(shí)，還要求積極采用最先進(jìn)的繼電保護(hù)裝置，保護(hù)電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行，保證電力質(zhì)量，并在事故發(fā)生時(shí)繼電保護(hù)裝置能夠快速響應(yīng)并及時(shí)通知變電運(yùn)維人員，保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：變電運(yùn)行；繼電保護(hù)；問題；改進(jìn)策略

1變電運(yùn)行中繼電保護(hù)的作用和應(yīng)用

1.1變電運(yùn)行中繼電保護(hù)的作用

變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)應(yīng)用比較廣泛，主要是其有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能有效保障電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)候能提供自動(dòng)處理機(jī)制，這樣變電運(yùn)行能在物理系數(shù)表示運(yùn)行狀態(tài)，繼電保護(hù)在這一情況下對(duì)變電運(yùn)行安全提供保護(hù)措施的。電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中，繼電保護(hù)的監(jiān)測(cè)功能比較突出，通過將監(jiān)測(cè)的相應(yīng)數(shù)據(jù)傳給工作人員，就能及時(shí)性對(duì)故障進(jìn)行解決，從而提高故障解決效率，對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定高效也能得以有效保證。

1.2變電運(yùn)行中繼電保護(hù)的應(yīng)用

變電運(yùn)行當(dāng)中繼電保護(hù)的應(yīng)用是比較多樣的，主變電壓繼電保護(hù)層面發(fā)揮著重要作用，主變電壓作為電力系統(tǒng)比較關(guān)鍵的構(gòu)成，是保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，繼電保護(hù)的實(shí)施就是對(duì)電力系統(tǒng)電壓電流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)的重要技術(shù)，在動(dòng)態(tài)化的監(jiān)測(cè)下就能保障變電運(yùn)行的整體質(zhì)量，能將變壓器以及網(wǎng)絡(luò)連接避免繼電保護(hù)當(dāng)中信號(hào)中斷的故障問題發(fā)生。再者，繼電保護(hù)在對(duì)母線的保護(hù)方面也能發(fā)揮其積極作用，母線作為電力傳送中重要通道，在整體電路的運(yùn)行方面發(fā)揮著重要作用，是在分布式設(shè)計(jì)的方案應(yīng)用下來對(duì)母線單套配置，進(jìn)而有效提高母線監(jiān)測(cè)效率，能最大化提高母線使用和處理效率[2]。另外，變電運(yùn)行當(dāng)中繼電保護(hù)的技術(shù)應(yīng)用下，在對(duì)線路傳送的載體保障方面能發(fā)揮積極作用，避免線路運(yùn)行受到干擾。

2目前變電運(yùn)行中繼電保護(hù)存在的問題

2.1繼電保護(hù)裝置自身故障問題

繼電保護(hù)裝置自身存在的故障問題更多是因?yàn)檠b置在設(shè)計(jì)和制造過程中存在不合格的情況。主要是因?yàn)檠b置在設(shè)計(jì)過程中沒有充分考慮到后續(xù)實(shí)際使用可能遇到的情況，在制造過程中沒有按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行。同時(shí)，設(shè)備在正式進(jìn)入電網(wǎng)之前缺少必要的檢查以及測(cè)試，從而引發(fā)整個(gè)變電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

2.2勵(lì)磁涌流方面的問題

一旦變壓器處于空載充電狀態(tài)，變壓器中的鐵芯磁通就不能發(fā)生突變，從而造成變壓器鐵芯飽和而勵(lì)磁電流急劇增加。變壓器勵(lì)磁涌流和變壓器容量情況直接相關(guān)，最大情況下可以達(dá)到變壓器額定電流的8倍。在變電運(yùn)行過程中，變壓器在合閘的瞬間會(huì)產(chǎn)生非常大的勵(lì)磁涌流，同時(shí)會(huì)造成電磁暫態(tài)。若是運(yùn)行線路變壓器數(shù)量較多并且容量較大，那么就非常容易造成繼電保護(hù)的誤動(dòng)作。

2.3繼電保護(hù)裝置外部因素引發(fā)的問題

從目前來看，我國的繼電保護(hù)裝置發(fā)展的相對(duì)較為成熟，所以在繼電保護(hù)裝置正常操作的情況下是能夠正常運(yùn)行的，對(duì)于變電系統(tǒng)具有非常重要的保護(hù)作用。但受到電力運(yùn)行人員違規(guī)操作、水平較差等方面的影響，常常會(huì)造成繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)問題而無法正常工作，繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作而造成的電流短路情況時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重情況下會(huì)引發(fā)電力事故。另外，軟件出現(xiàn)差錯(cuò)或者編碼問題等也會(huì)對(duì)運(yùn)行過程造成影響，使得系統(tǒng)運(yùn)維出現(xiàn)誤差。同時(shí)，軟件設(shè)計(jì)方面存在問題、軟件沒有按照規(guī)范進(jìn)行測(cè)試等等都可能造成繼電保護(hù)運(yùn)行發(fā)生差錯(cuò)，對(duì)于軟件設(shè)備綜合效益造成影響。

3變電運(yùn)行繼電保護(hù)問題的對(duì)策

3.1采用性能優(yōu)良的數(shù)字控制器件

通過性能優(yōu)良的數(shù)字控制器件能夠有效提升繼電保護(hù)的質(zhì)量和可靠性。在繼電保護(hù)中最為常用的器件為復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）以及現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列（FPGA），這兩種器件對(duì)于繼電保護(hù)來說具有非常強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。CPLD 以及FPGA屬于現(xiàn)代可編程專用集成電路，將功能進(jìn)行了高度的集成，同時(shí)也將不同微機(jī)系統(tǒng)功能集中到同一塊芯片之上。通過性能優(yōu)良數(shù)字控制器件的使用可以極大的改善電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況，同時(shí)也具有非常強(qiáng)的生命力。另外，這些器件的使用能夠有效縮短保護(hù)裝置的研發(fā)周期，這就在很大程度上確保了繼電保護(hù)運(yùn)行的可靠性。

3.2有關(guān)主變壓器的繼電保護(hù)方式

變電系統(tǒng)中最為主要的就是變壓器設(shè)備，需要對(duì)其實(shí)施全方位保護(hù)，避免事故的發(fā)生。要按照變電設(shè)備容量和電壓等級(jí)情況，分別在低壓和高壓側(cè)裝設(shè)繼電保護(hù)設(shè)備來確保裝備的安全可靠。從安裝規(guī)范中能夠得知，電壓保護(hù)可以使用雙套配置—智能終端、合并單元形成的雙套配置系統(tǒng)。在進(jìn)行配置時(shí)，通過主后備一體化的配置方式能夠確保智能終端設(shè)備和差動(dòng)保護(hù)相對(duì)應(yīng)，智能終端和后備保護(hù)以及 MU 相對(duì)應(yīng)。之所以采取如此方式，一方面是因?yàn)槔^電保護(hù)裝置所得數(shù)據(jù)是利用檢測(cè)裝置直接得到的電壓電流量，無需利用 SV 網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)，所以能夠避免網(wǎng)絡(luò)方面對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)的影響；一方面變壓器的終端設(shè)備和繼電保護(hù)相連的同時(shí)也和 GOOSE網(wǎng)絡(luò)相連，保護(hù)裝置在控制信號(hào)中斷的情況下可以采用 GOOSE網(wǎng)絡(luò)控制智能終端進(jìn)行動(dòng)作。

3.3加強(qiáng)管理的規(guī)范性，提升工作人員培訓(xùn)力度

電力企業(yè)要加強(qiáng)內(nèi)部的管理，確保其規(guī)范化、合理化，同時(shí)要加強(qiáng)工作人員的培訓(xùn)，提升其專業(yè)能力，降低誤操作的概率，并且在繼電保護(hù)出現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)。電力企業(yè)可以針對(duì)變電運(yùn)行繼電保護(hù)方面制定專門的規(guī)章制度，通過詳細(xì)的操作說明以及規(guī)定來最大程度上避免人為錯(cuò)誤所造成的事故，同時(shí)也能夠保證電力事故發(fā)生時(shí)的有效處理。另外，電力企業(yè)要設(shè)置專門的資金、安排專門的人員進(jìn)行理論知識(shí)方面的培訓(xùn)，也可以通過交流會(huì)、專家講座等方式來提升工作人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，確保其能夠應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況。 另外，變電操作人員在具體操作過程中要注意如下幾方面：（1）要確保每個(gè)等級(jí)系統(tǒng)的獨(dú)立性，從而有效提升繼電保護(hù)系統(tǒng)整體的抗干擾能力；（2）要增強(qiáng) GOOSE 網(wǎng)絡(luò)模式的應(yīng)用力度，防止設(shè)備運(yùn)行過程中的失靈，降低故障發(fā)生率，確保數(shù)據(jù)的有效傳遞；（3）要將一次設(shè)備和二次設(shè)備進(jìn)行充分結(jié)合來提升繼電保護(hù)的自動(dòng)化水平。

3.4建立健全應(yīng)急管理方案

變電站運(yùn)行中的繼電保護(hù)具有特殊性，因此需要有效的工作運(yùn)行來防止突發(fā)事件對(duì)繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生不良影響，繼而造成重大經(jīng)濟(jì)損失，在此情況下，應(yīng)急管理制度的建立與健全對(duì)變電站運(yùn)行中繼電保護(hù)具有重要的作用，在此過程中，更應(yīng)落實(shí)繼電設(shè)備儀器定檢制度，尤其是一些使用頻率較高的設(shè)備儀器，應(yīng)對(duì)其云狀狀態(tài)進(jìn)行不間斷記錄，以防止運(yùn)行過程中問題或故障的發(fā)生。變電站相關(guān)工作人員應(yīng)時(shí)刻加強(qiáng)自我保護(hù)意識(shí)，確保變電工作的正常運(yùn)行，也絕對(duì)保證自身的生命安全，保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

結(jié)束語

繼電保護(hù)裝置對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行與發(fā)展具有十分重要的作用，能夠?yàn)閲译娋W(wǎng)的穩(wěn)健發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障，因此作為變電運(yùn)行與維護(hù)工作人員，需要明確目前變電運(yùn)行繼電保護(hù)存在的問題，并采取針對(duì)性的措施排除運(yùn)行中的問題與故障，保證整體電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供必要保障。

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