論變電站繼電保護(hù)故障的處理措施

【摘要】電網(wǎng)的電力輸送并非是直接從發(fā)電廠到用戶端，還要經(jīng)由變電站這一環(huán)節(jié)，因此必須要確保變電站能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而變電站的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些故障，其中尤以繼電保護(hù)環(huán)節(jié)最容易發(fā)生故障，若不進(jìn)行有效處理將有可能導(dǎo)致變電站電能輸送癱瘓。本文以變電站的繼電保護(hù)故障作為研究對(duì)象，試探討分析其故障及故障處理措施。

【關(guān)鍵詞】變電站；繼電保護(hù)；故障

一、繼電保護(hù)簡(jiǎn)單介紹

繼電保護(hù)由多種保護(hù)形式組成，并不只是單單一種保護(hù)措施。對(duì)變電站的保護(hù)包括低電壓保護(hù)、功率方向保護(hù)、電壓之間的距離保護(hù)、過電流保護(hù)以及對(duì)短路故障的保護(hù)。一個(gè)輸出組件、一個(gè)邏輯組件和一個(gè)測(cè)量元件就可以組成簡(jiǎn)單的繼電保護(hù)裝置。其中測(cè)量元件的選擇可以通過比較電子元件以及物理參數(shù)的給定值進(jìn)行選擇，然后給出一個(gè)邏輯信號(hào)。根據(jù)邏輯信號(hào)和邏輯關(guān)系的兩個(gè)點(diǎn)，邏輯部分可以確定繼電器保護(hù)設(shè)備的故障類型和故障范圍。

二、110kV變電站繼電保護(hù)中常見的問題

（一）運(yùn)行故障問題

在110kV變電站實(shí)際運(yùn)行中，繼電保護(hù)運(yùn)行故障屬于比較常見的一種問題，同時(shí)也是比較嚴(yán)重的問題，主要包括主變差動(dòng)保護(hù)出現(xiàn)誤動(dòng)以及開關(guān)拒合等。在變電站二次系統(tǒng)構(gòu)成中，電壓互感器具有十分重要的作用，而電壓互感器在實(shí)際應(yīng)用中很容易受到多種因素影響，其可靠性及靈敏性會(huì)不斷降低，對(duì)變電站所出現(xiàn)的異常情況，也就無法及時(shí)發(fā)展，最終可能導(dǎo)致嚴(yán)重電力事故。

（二）隱形故障問題

在110kV變電站實(shí)際運(yùn)行中，繼電保護(hù)隱形故障會(huì)直接影響其運(yùn)行狀態(tài)，很容易導(dǎo)致大范圍停電事故。同時(shí)，由于這種故障問題比較隱蔽，運(yùn)維人員很難發(fā)現(xiàn)。而這種故障一旦發(fā)生，會(huì)對(duì)變電站造成較大程度損壞。

三、故障處理措施

（一）為繼電保護(hù)裝置增加連接口

一直以來，我國(guó)都為電力系統(tǒng)選擇了SDH光纖技術(shù)，這種技術(shù)既能很強(qiáng)地抗感應(yīng)過電壓，也能有效地抗磁場(chǎng)干擾，并且不易受輸電線路運(yùn)行狀況的約束，可以有效確保信息的傳輸。以500kv電力線路為例，通常會(huì)在繼電保護(hù)方面選用光纖通信保護(hù)，所選擇的通道為2Mb/s通道，其由同步數(shù)字系列光傳輸網(wǎng)來提供。但存在著一些不足，例如：實(shí)施難度高、鏈接較為繁瑣、維護(hù)難度大等。并且，在目前技術(shù)水平的制約下，其很難達(dá)到理想的生產(chǎn)質(zhì)量，有較高的故障率，無法通過網(wǎng)管監(jiān)控來排查故障。此外，由于每一套接口裝置對(duì)應(yīng)的線路保護(hù)通道只有一條，若是通道數(shù)量增加，變電站則會(huì)貝博增加通道成本。

（二）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)檢測(cè)方法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（縮寫為“ANN”）是模擬生物神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)而提出的一種信息處理方法，其中，進(jìn)化規(guī)劃、遺傳算法、模糊邏輯等人工智能技術(shù)已被成功應(yīng)用于電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)領(lǐng)域。該檢測(cè)方法充分利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織和模式識(shí)別能力存儲(chǔ)和處理信息，判定故障距離、故障類型，并確定主設(shè)備保護(hù)及保護(hù)方向。如果將BP模型作為方向保護(hù)的判定元件，即可快速、準(zhǔn)確地判斷故障位置，并實(shí)現(xiàn)高壓輸電線路方向縱聯(lián)保護(hù)。

（三）網(wǎng)絡(luò)化繼電保護(hù)檢測(cè)方法

未來的繼電保護(hù)裝置將會(huì)向著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，因此，需要對(duì)電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)主要設(shè)備的全部保護(hù)裝置進(jìn)行縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，并由主站協(xié)調(diào)管理，提供數(shù)據(jù)處理、上傳和通訊等通信支持。根據(jù)繼電保護(hù)裝置反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量對(duì)故障發(fā)生的位置、原因、性質(zhì)以及故障參數(shù)等進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的判定，并通過保護(hù)裝置迅速發(fā)出指令，及時(shí)切斷故障，縮小故障范圍，充分保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。

（四）自適應(yīng)控制繼電保護(hù)檢測(cè)方法

運(yùn)用該方法不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，掌握故障狀態(tài)，還可以根據(jù)故障狀態(tài)的變化改變保護(hù)定值、特性或性能，使繼電保護(hù)更好地適應(yīng)電力系統(tǒng)的變化，從而實(shí)現(xiàn)輸電線路發(fā)電機(jī)保護(hù)、距離保護(hù)、變壓器保護(hù)以及自動(dòng)重合閘等系統(tǒng)響應(yīng)與保護(hù)的功能，大幅度提高電力系統(tǒng)的可靠性。

四、變電站繼電保護(hù)的發(fā)展前景

實(shí)踐表明，在繼電保護(hù)設(shè)備的選型過程中，不僅要求所選設(shè)備的功能滿足變電站的基本需要，還要求所選的設(shè)備技術(shù)具有一定的先進(jìn)性，這樣可避免因?yàn)樵O(shè)備功能不完善而造成電力系統(tǒng)無法正常運(yùn)行或設(shè)備很快過時(shí)被淘汰。變電站遠(yuǎn)動(dòng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是確保整個(gè)電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)無人操控，為有效運(yùn)行、優(yōu)化調(diào)度提供科學(xué)、準(zhǔn)確的依據(jù)。因此，在選擇繼電保護(hù)設(shè)備型號(hào)時(shí)，首先要考慮設(shè)備的穩(wěn)定性，主要是設(shè)備在數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行監(jiān)視以及遙信、遙控方面的穩(wěn)定性；其次還要考慮設(shè)備是否具有具備可擴(kuò)展性。建立繼電保護(hù)責(zé)任制度。每條易出現(xiàn)故障的線路都要安排專人定期檢查維護(hù)，并定期檢查繼電保護(hù)系統(tǒng)的各個(gè)主要設(shè)備。發(fā)現(xiàn)有破損的情況，及時(shí)維修。在檢修故障設(shè)備時(shí)要注意將被替換的零件取回，并用數(shù)碼設(shè)備記錄故障現(xiàn)場(chǎng)。此外，上級(jí)部門要實(shí)時(shí)監(jiān)督工作人員的工作狀況，避免線路檢測(cè)工作出現(xiàn)失誤，從而提高變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的故障檢修效率，保證變電站設(shè)備的高效率、低故障運(yùn)行。

五、結(jié)語(yǔ)

繼電保護(hù)故障是比較常見的變電站故障類型，一旦發(fā)生將會(huì)影響變電站的工作狀態(tài)，若是情況嚴(yán)重甚至?xí)?duì)電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生影響。

參考文獻(xiàn)

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[2]侯應(yīng)旗.變電站繼電保護(hù)的故障處理措施分析[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2017（07）.

作者簡(jiǎn)介：左其川（1976.09—），男，重慶人。