變電站繼電保護(hù)典型缺陷的處理及分析

王杰鋒

摘 要：變電站是電力網(wǎng)絡(luò)中的基礎(chǔ)設(shè)施，承擔(dān)著電力輸送的重要任務(wù)，在繼電保護(hù)的系統(tǒng)維護(hù)和管理中，現(xiàn)在還存在一些較大的缺陷和不足，要找到問題的成因以及解決問題的著手點，檢修人員根據(jù)以往的工作經(jīng)驗逐漸總結(jié)出很好的方法來應(yīng)對存在的缺陷和問題，尤其是針對一些典型缺陷，比如變壓器設(shè)備在運行中的缺陷，要采用特殊的方式加以應(yīng)對，希望筆者的論述能夠為繼電系統(tǒng)中應(yīng)對典型缺陷問題提供一些合理化的建議。

關(guān)鍵詞：變電站；典型缺陷；繼電保護(hù)

引言

典型缺陷是變電站設(shè)備中存在的固有和難以解決的問題，在實際的工作中，檢修人員會根據(jù)缺陷的類型確定相應(yīng)的處理措施，以確保能夠盡快的彌補缺陷，還需要有完善的檢修方法和模式來確保檢修工作的安全性，防止出現(xiàn)意外事故。

1 變電站繼電保護(hù)的具體特點

歸納的說，變電站繼電保護(hù)的特點主要包括如下幾項。

1.1 GOOSE報文傳輸機(jī)制

經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)，變電站GOOSE通信技術(shù)就目前而言在IEC.61850通信規(guī)約中能夠以最快速度通信報文傳送至目的地，通過這種方式來對相應(yīng)信息加以閉鎖和監(jiān)測，以及保護(hù)跳閘等快速傳輸變電站事件。通過以往大量的實踐結(jié)果表明，在使用GOOSE報文通過數(shù)據(jù)幀的形式進(jìn)行傳播的前提下每幀報文包含應(yīng)用標(biāo)識、允許生存時間等關(guān)鍵信息。需要特別提醒的是，GOOSE報文以五秒間隔進(jìn)行傳輸（在穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下），當(dāng)事件發(fā)生變化時，報文以2ms間隔重傳兩次，之后以4ms與6ms間隔傳輸兩次后就會在瞬間恢復(fù)正常狀態(tài)。當(dāng)GOOSE報文的接收方在TAL不高于4T參數(shù)時間內(nèi)無法接受到報文的情況下，通常會發(fā)生斷鏈告警現(xiàn)象。

1.2 繼電保護(hù)如何實現(xiàn)

繼電系統(tǒng)中擁有眾多的保護(hù)裝置和防護(hù)設(shè)備，隨著通信技術(shù)和裝備技術(shù)的迅速發(fā)展，在變電站中的設(shè)備和線路也逐漸更新?lián)Q代，因此在通信的模式上發(fā)生了很大的變化，保護(hù)動作和舉措也與以往有很大的差異，所使用的通信網(wǎng)絡(luò)和溝通渠道也發(fā)生了改變，在原來的基礎(chǔ)架構(gòu)上開始建立起針對整個設(shè)備運行過程和變電站整體操控的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)設(shè)備不再是孤立的進(jìn)行運轉(zhuǎn)，只針對某一些設(shè)備或者某個電路實施保護(hù)舉措，而是通過先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將眾多的保護(hù)設(shè)備連接在一起，組成強大的保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中能夠更為宏觀和全面的監(jiān)測各種變電設(shè)備的運行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障和缺陷，系統(tǒng)就能夠迅速做出合理的應(yīng)急處置措施和保護(hù)動作，并且向檢修人員發(fā)出警報信號，提醒人們注意故障問題的出現(xiàn)，該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采用的光纖連接模式，屬于點對點的連接方法，通過對信號和信息的合理使用來操作、控制各種變電設(shè)備和保護(hù)裝置發(fā)揮其各自的功能作用，將信號準(zhǔn)確的傳輸?shù)街贫ǖ脑O(shè)備中。

2 原因分析

通過反復(fù)的實踐證明，在保護(hù)開出傳動試驗過程中聽到GOOSE跳閘聲音并且能夠立即接收到相應(yīng)信息（自發(fā)狀態(tài)下），在檢查終端過程中發(fā)現(xiàn)以下三種現(xiàn)象。第一、在主變保護(hù)上開出模擬信號，終端的相應(yīng)位置并未接收到跳閘命令，開關(guān)依然處于閉合狀態(tài)。第二、拔掉差動跳低2分支直跳光纖，終端報網(wǎng)絡(luò)不正常。第三、拔掉低2分后備跳低2分支直跳光纖，終端沒有報網(wǎng)絡(luò)異常。除此之外，GOOSE接收配置沒有綁定任何一個光口，也就是跳低2分支直跳光口沒有做任何使能，這樣一來我們就找到了保護(hù)無法跳閘的原因。查出問題的癥結(jié)所在之后，經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)廠家技術(shù)人員在廣豐變現(xiàn)場對低2分支終端消缺過程中出現(xiàn)了失誤，因為該工作人員勾掉此光口。另外，由于進(jìn)行保護(hù)開出傳動試驗過程中GOOSE能夠自動的發(fā)送和接受信息，這是由于它處于跳閘狀態(tài)，從這個層面上來看低2后備保護(hù)裝置處于正常狀態(tài)，光功率滿足相關(guān)要求。檢查終端發(fā)現(xiàn)在主變低2保護(hù)上模擬開出，終端并未接收到跳閘命令，開關(guān)沒有跳開，這就說明終端和低2后備的GOOSE通訊出現(xiàn)了一些故障，并且是終端接收GOOSE不成功。

此時終端顯示正常，表明保護(hù)和終端之間沒有通過虛端子連接在一起，這樣就會導(dǎo)致SCD文件配置不正確。拔掉差動跳低2分支GOOSE直跳光纖，終端報網(wǎng)絡(luò)顯示不正常，說明差動保護(hù)和終端通訊處于正常狀態(tài)，虛端子連接沒有任何問題。這種情況下，相關(guān)工作人員需要做的就是仔細(xì)檢查終端GOOSE接收配置，進(jìn)而逐個消除故障。除了這些問題外，還存在以下兩種問題。第一、采用光纖通信技術(shù)較為頻繁的時候，站內(nèi)保護(hù)裝置的運行會受到光纖鏈路一定程度的影響（具體情況需要具體分析）。主要表現(xiàn)在過程層設(shè)備絕大多數(shù)時候處于站內(nèi)一次設(shè)備區(qū)位置，運行環(huán)境比較惡劣。其次是由于光纖本身質(zhì)地相對比較容易發(fā)生折損，一旦出現(xiàn)這種情況極易造成通道衰損，這樣一來或多或少的必然會降低傳輸功率。第二、對交換機(jī)的依賴程度比較大，制約了報文傳輸質(zhì)量。一般地說，GOOSE組網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)流量還比較小，有些時候為了最大限度的發(fā)揮光纖通信優(yōu)勢，采用SV組網(wǎng)，相比較而言采用這種方式每秒傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量相對就會比較大，對交換機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力要求更高。目前以太網(wǎng)交換機(jī)在變電站長期運行穩(wěn)定性有待進(jìn)一步提高，過程層網(wǎng)絡(luò)星型連接方式的交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)冗余性比較差，交換機(jī)的運行維護(hù)措施也較為簡單。第三、對交換機(jī)的依賴程度比較大，制約了報文傳輸質(zhì)量。

3 處理變電站繼電保護(hù)典型缺陷的方式

隨著新技術(shù)和新設(shè)備的不斷涌現(xiàn)，不僅提升了變電站繼電保護(hù)性能，同時也帶來了一些新的問題，目前最好的方式就是采用SCD文件關(guān)鍵技術(shù)。它記錄了與變電站安全穩(wěn)定運行相關(guān)的大數(shù)據(jù)，為更深層找到缺陷原因提供了便利，同時指出了如何從根本上杜絕此類事件的發(fā)生?？偟膩碚f，就是通過變電站配置描述語言建立分層信息模型，描述模型中的邏輯節(jié)點（用LN表示）、數(shù)據(jù)屬性（用DA表示）以及相應(yīng)數(shù)據(jù)（用DO表示），通過這種方式實現(xiàn)設(shè)備的配置信息的實時互聯(lián)互通。事實證明，SCD文件配置是否正確，直接影響機(jī)電保護(hù)功能的正確性，是實現(xiàn)機(jī)電保護(hù)功能的重要前提。另外，就是采用GOOSE網(wǎng)跳的方式，它不需要配置物理首發(fā)端口，簡單安全可靠。雖然說報文傳輸時間相對比較長，但是能夠完全滿足工程的實際需求。

4 總結(jié)語

隨著電力事業(yè)的迅速發(fā)展，在繼電系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)發(fā)生了很大的改變，新型通信系統(tǒng)和組網(wǎng)模式的應(yīng)用，不僅減少了線路的數(shù)量，簡化了組網(wǎng)系統(tǒng)的具體模式，而且相應(yīng)的降低了故障發(fā)生的幾率，對于變電站的日常運行工作來說，面對典型缺陷和問題時能夠更加從容的應(yīng)對，降低檢修工作和網(wǎng)絡(luò)安全運行中的安全風(fēng)險，極大的提升了變電站運轉(zhuǎn)的效率和安全性，利用合理的檢修舉措和監(jiān)督措施來完善安全檢修管理工作的各項制度。

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