電力系統(tǒng)變電站的繼電保護(hù)

張達(dá)

【摘 要】在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，變電站是不可缺少的一部分，其發(fā)揮著電力能源傳輸與轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵作用，繼電保護(hù)能夠保證變電站的穩(wěn)定安全。本文主要對電力系統(tǒng)變電站繼電保護(hù)應(yīng)用策略展開探討。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；變電站；繼電保護(hù)；變電保護(hù)

智能變電站保護(hù)調(diào)控一體化實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的互聯(lián)互通，提高變電站的繼電交互能力，支持對變電站進(jìn)行保護(hù)調(diào)控。智能變電站繼電保護(hù)可靠性和電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與經(jīng)濟(jì)性息息相關(guān)，但當(dāng)下智能變電站經(jīng)常發(fā)生故障，迫使相關(guān)技術(shù)人員必須大力探究繼電保護(hù)可靠性，保證智能變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證電力系統(tǒng)健康穩(wěn)定發(fā)展。

一、變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要發(fā)展過程

在我國的電力系統(tǒng)中，最早應(yīng)用的繼電保護(hù)裝置是早期的熔斷器，這種裝置在很長一段時(shí)間內(nèi)都是我國電力行業(yè)常用的電流過載保護(hù)裝置。隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展以及我國科學(xué)技術(shù)的不斷提升，熔斷器這種保護(hù)裝置已經(jīng)逐漸的不能夠有效滿足我國電力行業(yè)發(fā)展的需求。因此在這一過程中，我國電力系統(tǒng)開始應(yīng)用過電流繼電裝置，這種裝置有效地保護(hù)了我國電力系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)也能夠有效的滿足我國電力系統(tǒng)的發(fā)展需求。目前，在我國電力行業(yè)中，繼電保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)與設(shè)備已經(jīng)相當(dāng)成熟，不僅在結(jié)構(gòu)上有了很大的提升，同時(shí)在性能上、應(yīng)用效率上都有了非常大的發(fā)展。我國的繼電保護(hù)系統(tǒng)中的元器件已經(jīng)逐漸地從晶體時(shí)代轉(zhuǎn)向集成時(shí)代，微機(jī)時(shí)代。

二、變電站繼電保護(hù)應(yīng)用的基本建議

（一）保護(hù)裝置元件調(diào)試

在對保護(hù)裝置的元件進(jìn)行調(diào)試前，首先需要對各類保護(hù)設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行仔細(xì)檢查，判斷是否有插件發(fā)生損壞，同時(shí)還應(yīng)該檢查壓板有無松動(dòng)現(xiàn)象，并據(jù)此做好準(zhǔn)備工作，確保智能化變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)處于良好的運(yùn)行工況下。另外，還需要對智能化變電站各類設(shè)備直流回路的絕緣性進(jìn)行檢查，具體操作方式如下：切斷各類設(shè)備的電源，同時(shí)拔出邏輯元件，對電壓電路的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，同時(shí)還需要收集完善的檢測數(shù)據(jù)；接入交流電壓以及電流，判斷采樣所得數(shù)據(jù)是否出現(xiàn)較大誤差，并且進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，保證采樣數(shù)據(jù)的可靠性，這樣才能夠?yàn)橄到y(tǒng)調(diào)試提供保障；根據(jù)智能變電站的運(yùn)行情況以及安全控制需要提出相應(yīng)的技術(shù)、管理措施，例如，對于母線，應(yīng)采用安全隔離措施，并且加強(qiáng)母差裝置合并單元控制，進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，這樣才能夠保證母線差動(dòng)保護(hù)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能，這樣才可以進(jìn)行智能化變電站繼電保護(hù)安全隔離的調(diào)試；在完成上述檢查工作后，還需要檢驗(yàn)保護(hù)定值；最后，實(shí)現(xiàn)光纖通道聯(lián)動(dòng)，確保光纖通道連接質(zhì)量，如果指示燈為熄滅狀態(tài)，并且沒有發(fā)生警報(bào)，即可對測電流進(jìn)行檢測，并且聯(lián)調(diào)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)功能。

（二）變壓器保護(hù)

在常規(guī)變電站繼電保護(hù)調(diào)試過程中，對變壓器的機(jī)電保護(hù)必須要充分考慮差動(dòng)保護(hù)、過流保護(hù)等諸多動(dòng)作對整個(gè)系統(tǒng)的影響，因此在實(shí)踐過程中必須要重點(diǎn)關(guān)注以下內(nèi)容：（1）因?yàn)橥咚贡Ｗo(hù)未能及時(shí)地反饋?zhàn)儔浩魍獠看嬖诘墓收闲畔?，這種情況可能會(huì)進(jìn)一步加重繼電保護(hù)的危害。因此在常規(guī)變電站變壓器保護(hù)過程中，對于小容量的變壓器采用瓦斯保護(hù)外，還能通過電源側(cè)電流速斷保護(hù)的方法，實(shí)現(xiàn)對電源側(cè)電流的控制，保證變壓器安全。（2）為了進(jìn)一步提高保護(hù)效果，所有的變壓器都應(yīng)該安裝電流保護(hù)裝置，確保在變壓器外部因?yàn)槎搪匪a(chǎn)生的過電流都會(huì)保護(hù)變壓器性能。

（三）母線保護(hù)

與線路繼電保護(hù)相同，母線的繼電保護(hù)也是智能變電站中一個(gè)基本系統(tǒng)組成，智能變電站繼電保護(hù)以分段保護(hù)的形式運(yùn)行，能夠?qū)⒛妇€繼電保護(hù)與線路繼電保護(hù)分成兩個(gè)單獨(dú)的部分，這樣不僅可以提高繼電保護(hù)的運(yùn)行效率，還能達(dá)到分段保護(hù)、合并單元、智能終端管理系統(tǒng)相互之間的連接及信息傳遞，從而實(shí)現(xiàn)不同單元系統(tǒng)之間信息的交換，達(dá)到保護(hù)效果。在使用母線繼電保護(hù)技術(shù)的時(shí)候，必須要重視裝置的接入工作，根據(jù)變電運(yùn)行的實(shí)際情況，采取多種跳閘技術(shù)，當(dāng)分段保護(hù)狀態(tài)下母線設(shè)備失靈時(shí)，可通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。

（四）實(shí)行電壓限定延時(shí)保護(hù)

當(dāng)智能變電站處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，極易被電流、電壓等外部因素影響，引發(fā)外部斷路問題，發(fā)生過負(fù)荷電流現(xiàn)象。面對這樣的問題，盡管過負(fù)荷電流量與正常點(diǎn)流量相比沒有明顯的差異，但此時(shí)如果正好遭遇智能變電站外部故障，就極有可能引發(fā)跳閘問題，嚴(yán)重影響智能變電站繼電保護(hù)可靠性。所以將電壓限定延時(shí)方法應(yīng)用于智能變電站電壓線路，就可將通過各個(gè)線路的電流量精確測量出來，一旦發(fā)生過負(fù)荷電流現(xiàn)象，能及時(shí)將警報(bào)發(fā)送到相關(guān)系統(tǒng)并及時(shí)執(zhí)行保護(hù)命令，顯著提升繼電保護(hù)可靠性。

（五）備用電源護(hù)頭裝置

在常規(guī)變電站繼電保護(hù)過程中，手動(dòng)互投對于整個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)效果十分明顯，該保護(hù)方法主要是指當(dāng)在供電過程中存在兩路或者多路電源時(shí)，一旦一路電源出現(xiàn)斷電后，其他的電源能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行持續(xù)的供電，最大程度上保證系統(tǒng)供電質(zhì)量。在這個(gè)過程中，電源之間的切換是在人工的幫助下完成的，這個(gè)過程就被稱為手動(dòng)互投。從應(yīng)用效果來看，手動(dòng)互投能夠顯著提高常規(guī)變電站的運(yùn)行質(zhì)量，能促進(jìn)進(jìn)線電源、母聯(lián)斷路器之間完成互投，因此具有良好的推廣價(jià)值。一般在手動(dòng)互投行為完成之后，可以開展聯(lián)調(diào)傳動(dòng)。在傳動(dòng)過程中，首先，對戶外設(shè)備的信號進(jìn)行保護(hù)，讓設(shè)備信號能夠快速到達(dá)所要保護(hù)的裝置，完成保護(hù)動(dòng)作。其次，對每個(gè)保護(hù)裝置的故障進(jìn)行測量，保證測量故障的準(zhǔn)確性。再次，對于具有一定信息化水平的設(shè)備，還能將其中的信息上傳到管理站，讓管理單位快速掌握常規(guī)變電站運(yùn)行問題。最后，尋找解決辦法。

（六）設(shè)備防干擾維護(hù)

正如上面所說智能變電站主要建立在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，其智能化程度較高，系統(tǒng)中所應(yīng)用的微機(jī)設(shè)備是智能變電站得以穩(wěn)定運(yùn)行的支撐條件，由于系統(tǒng)運(yùn)行中周邊環(huán)境磁場較強(qiáng)，容易對線路產(chǎn)生一定的干擾影響，甚至造成設(shè)備故障問題，加強(qiáng)設(shè)備的防干擾維護(hù)工作至關(guān)重要。對于微機(jī)設(shè)備來講，如果想降低電磁等能量場帶來的不利影響，必須要做好接地措施，在微機(jī)設(shè)備的安裝過程中重視外殼與地面的連接，從而達(dá)到微機(jī)設(shè)備的保護(hù)效果。另外，除了接地操作以外，微機(jī)設(shè)備還面臨諸多外部干擾，面臨這種情況進(jìn)行設(shè)備維護(hù)就需要積極尋找干擾源，有針對的排除干擾問題，為微機(jī)運(yùn)行創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，提高設(shè)備的抗干擾能力。

三、變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行性能的具體措施

首先，在可靠性指標(biāo)的構(gòu)建上，就要盡量考慮用多元化的綜合指標(biāo)對電力系統(tǒng)變電站繼電保護(hù)裝置進(jìn)行衡量，可以采用針對性很強(qiáng)的概率分析法。其次，要重視對電力系統(tǒng)變電站繼電保護(hù)裝置的檢查與維修，重點(diǎn)要加強(qiáng)對二次回路的巡視工作。同時(shí)，在平時(shí)工作中，要做好對電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況的定期檢查，提高預(yù)見性與防范性，把風(fēng)險(xiǎn)降低到最低，努力排除設(shè)備隱患，保證各種設(shè)備的正常運(yùn)行，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最后，為了進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，還要加強(qiáng)對可靠性保障措施的構(gòu)建。為了增強(qiáng)其穩(wěn)定性，應(yīng)該建立系統(tǒng)保護(hù)的多重冗余保護(hù)裝置。

四、結(jié)語

總之，智能變電站是智能電網(wǎng)的主要構(gòu)成，繼電保護(hù)裝置對變電站正常的運(yùn)行發(fā)揮重要作用。電力企業(yè)應(yīng)該為變電站穩(wěn)定、安全的供電工作提供良好保障，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定順利的運(yùn)行，充分發(fā)揮繼電保護(hù)系統(tǒng)所具有的保護(hù)作用，推動(dòng)電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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