智能變電站故障對(duì)繼電保護(hù)的影響

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司臺(tái)州供電公司，臺(tái)州 318000）

0 引言

與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站的結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了極大的變化，其中的二次變電系統(tǒng)主要包括合并單元、開(kāi)關(guān)、電子變壓器、監(jiān)控和保護(hù)裝置等，且變電站內(nèi)部連接斷路器和保護(hù)裝置的復(fù)雜電纜已經(jīng)被簡(jiǎn)單的光纖取代，控制裝置與保護(hù)裝置間的電流、電壓采樣值，也從原本的模擬信號(hào)變成了現(xiàn)代的數(shù)字信號(hào)。因此，對(duì)智能變電站中時(shí)間同步技術(shù)提出了更高的要求，就該技術(shù)故障對(duì)繼電保護(hù)帶來(lái)的影響并提出優(yōu)化繼電保護(hù)的措施展開(kāi)研究勢(shì)在必行。

1 智能變電站故障對(duì)于繼電保護(hù)的影響

在智能變電站中，時(shí)間同步系統(tǒng)可以為各種類型電力系統(tǒng)內(nèi)的二次變電設(shè)備提供時(shí)間同步信息，例如，微機(jī)設(shè)備的繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)和雷電定位系統(tǒng)等。在變電站中，同GPS時(shí)鐘源的擴(kuò)展板相連接的設(shè)備主要包括了主變壓器中壓測(cè)合并單元、低壓側(cè)合并單元和高壓側(cè)合并單元。GPS時(shí)鐘源的擴(kuò)展板同主變高壓側(cè)的合并單元、110 kV母線合并單元、110 kV分段合并單元、主變壓器高壓側(cè)的合并單元相連接。當(dāng)智能變電站處于正常工作條件時(shí)，每秒鐘合并單元可以完成4 000個(gè)采樣，按照從0到3 999的方式進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)同步脈沖達(dá)到臨界值時(shí)，合并單元復(fù)位的采樣值就會(huì)從0開(kāi)始。主變壓器的合并單元本身并無(wú)同步的自我保護(hù)功能，即在GPS系統(tǒng)失去了衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)本身無(wú)法自動(dòng)切換到GPS時(shí)間上，且GPS時(shí)鐘源擴(kuò)展板也會(huì)同時(shí)停止定時(shí)信號(hào)的發(fā)送，導(dǎo)致同擴(kuò)展板相連接的設(shè)備也同時(shí)失去時(shí)間同步的狀態(tài)。

對(duì)智能變電站來(lái)講，如果其失去了采樣同步時(shí)，主變壓器就會(huì)鎖定差動(dòng)保護(hù)；當(dāng)智能變電站恢復(fù)了采樣同步時(shí)，主變壓器就會(huì)將差動(dòng)保護(hù)斷開(kāi)，檢索出可以對(duì)80進(jìn)行整除的采樣數(shù)據(jù)，以此來(lái)保證采樣點(diǎn)可以保持同步。面對(duì)此種情況，如果相關(guān)人員僅考慮由網(wǎng)絡(luò)傳輸問(wèn)題導(dǎo)致的時(shí)間延遲情況，會(huì)導(dǎo)致主變壓器無(wú)法對(duì)時(shí)間差已經(jīng)超過(guò)了一個(gè)周期的問(wèn)題進(jìn)行正確的處理。在智能變電站中，誘發(fā)自身故障問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因就是主變壓器在繼電保護(hù)方面的缺陷。如果三方樣本數(shù)量不能夠保持一致，誤動(dòng)保護(hù)就無(wú)法順利鎖定故障，且系統(tǒng)丟失了GPS時(shí)鐘源的信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)就不能夠順利的切換到GPS時(shí)鐘源，導(dǎo)致定時(shí)信號(hào)的發(fā)送被停止，最終導(dǎo)致三方樣本在數(shù)量上的不一致性[1]。

2 提升智能變電站繼電保護(hù)水平的措施

2.1 加強(qiáng)運(yùn)行期間的繼電保護(hù)

對(duì)智能變電站來(lái)講，其在運(yùn)行期間要想降低故障發(fā)生概率，提高繼電保護(hù)可靠性，就必須要做好變電站運(yùn)行期間的繼電保護(hù)，并且對(duì)于變電站內(nèi)母線和輸電線路等各類電氣設(shè)備，以科學(xué)合理的方式進(jìn)行保護(hù)，確保智能電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中存在的各類風(fēng)險(xiǎn)都能夠被降到最低值，從而保證智能變電站可以維持安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。變電站在繼電保護(hù)期間，相關(guān)人員必須要熟練的掌握繼電保護(hù)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，簡(jiǎn)化繼電保護(hù)系統(tǒng)中安裝的各類保護(hù)設(shè)備和裝置。即如果智能變電站的實(shí)際運(yùn)行情況發(fā)生了一定的變化，主保護(hù)定值中產(chǎn)生了小型的波動(dòng)，此時(shí)智能變電站的變化幅度相對(duì)較小，其本身的安全穩(wěn)定運(yùn)行不會(huì)發(fā)生較大的變化。由于智能變電站在運(yùn)行期間使用的一次性設(shè)備相對(duì)較多，所以在繼電保護(hù)期間必須要將硬件和開(kāi)關(guān)分開(kāi)設(shè)計(jì)，分別對(duì)其進(jìn)行繼電保護(hù)，以此來(lái)提升繼電保護(hù)可靠性。

2.2 強(qiáng)化對(duì)間隔層的繼電保護(hù)

智能變電站在進(jìn)行繼電保護(hù)期間，可以對(duì)雙重化配置進(jìn)行合理的利用，集中完成后備保護(hù)的配置工作，以此來(lái)全面的提升繼電保護(hù)可靠性[2]。變電站中相關(guān)工作人員需要對(duì)各個(gè)相鄰范圍之內(nèi)運(yùn)行的各類線路展開(kāi)保護(hù)，從智能變電站實(shí)際運(yùn)行情況出發(fā)，針對(duì)跳閘問(wèn)題制定出科學(xué)合理、行之有效的保護(hù)策略，保證智能變電站運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性。在對(duì)智能變電站繼電保護(hù)的過(guò)程中，相關(guān)人員可以對(duì)整個(gè)智能變電站的電壓展開(kāi)繼電保護(hù)，在合理利用各類現(xiàn)代化技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)變電站實(shí)際情況，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整相應(yīng)的繼電保護(hù)基礎(chǔ)，確保繼電保護(hù)可以同智能電網(wǎng)運(yùn)行相適應(yīng)，維護(hù)繼電保護(hù)的可靠性。

2.3 強(qiáng)化變壓器配置保護(hù)的力度

一般情況下，智能變電站在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)對(duì)電壓額度進(jìn)行限定，只有在保證電壓?jiǎn)挝贿m合的情況下，才可以保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。從智能變電站實(shí)際運(yùn)行過(guò)程來(lái)看，如果變電站內(nèi)部出現(xiàn)了電壓不足或者是電壓過(guò)載的情況，就會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)在運(yùn)行期間的穩(wěn)定性受到較大的不利影響。在智能變電站中，變壓器系統(tǒng)的主要功能就是對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以，加強(qiáng)低變壓器設(shè)備的保護(hù)力度，也可以對(duì)提高站內(nèi)繼電保護(hù)工作的可靠性提供一定的幫助[3]。因此，在對(duì)智能變電站進(jìn)行繼電保護(hù)期間，要想進(jìn)一步保障變壓器系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，就必須要在構(gòu)成繼電保護(hù)的系統(tǒng)中，合理的利用變壓器的分布式配置法，以便確保變壓器系統(tǒng)中的壓力可以得到一定的分散，避免在對(duì)變壓器設(shè)備的電力進(jìn)行調(diào)節(jié)的過(guò)程中，因?yàn)樽陨硇枰惺茌^大的壓力，為智能變電站故障的發(fā)生埋下較大的安全隱患，對(duì)繼電保護(hù)可靠性帶來(lái)不利影響。

2.4 做好線路保護(hù)工作

對(duì)變電站中繼電保護(hù)系統(tǒng)來(lái)講，線路保護(hù)是影響繼電保護(hù)可靠性的一個(gè)重要的因素。在對(duì)智能變電站實(shí)行繼電保護(hù)期間，可以對(duì)線路采用“縱聯(lián)差動(dòng)”的繼電保護(hù)模式，以此來(lái)提高站內(nèi)繼電保護(hù)工作的可靠性。對(duì)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)法來(lái)講，其可以分為后備式和集中式兩種，無(wú)論選擇哪一種方式來(lái)實(shí)行繼電保護(hù)，都可以將繼電保護(hù)的功能價(jià)值最大限度的發(fā)揮出來(lái)，為提高繼電保護(hù)可靠性提供促進(jìn)作用。在智能變電站中，各類線路都可以對(duì)電壓之間間隔單位起到良好的控制作用，同時(shí)以合理的方式檢測(cè)電力系統(tǒng)運(yùn)作的具體情況，保證智能變電站在運(yùn)行期間的安全性與穩(wěn)定性，這也是提高繼電保護(hù)可靠性的一個(gè)主要的途徑。

3 結(jié)束語(yǔ)

智能變電站的成功建設(shè)，促進(jìn)了變電站信息數(shù)字化管理的展開(kāi)和通信平臺(tái)中網(wǎng)絡(luò)化、信息規(guī)范化建設(shè)的進(jìn)程。在智能變電站中，所有子系統(tǒng)與設(shè)備都可以借助以太網(wǎng)完成數(shù)據(jù)的交換，這就使變電站中時(shí)間同步系統(tǒng)的技術(shù)水平要求也進(jìn)一步提高。因此，了解時(shí)間同步系統(tǒng)故障對(duì)于智能變電站內(nèi)繼電保護(hù)帶來(lái)的不良影響，并從各個(gè)方面入手提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，對(duì)于提高智能變電站繼電保護(hù)工作的可靠性具有非常重要的作用，這也是電力系統(tǒng)中相關(guān)單位和人員必須要完成的一項(xiàng)工作。