智能變電站繼電保護二次回路在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù)

武振森

【摘? 要】近些年，人們的生活質(zhì)量不斷提高，科學(xué)技術(shù)不斷進步，本文采用數(shù)據(jù)采集以及管理的方式對智能變電站二次設(shè)備運行狀態(tài)進行具體的分析，著重分析智能變電站的二次設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)，并對其中存在的一些故障進行探究，例如：通信報文分析診斷、對時信息診斷、綜合診斷、自檢信息診斷等對存在的故障進行分析，并提出相應(yīng)的處理措施。本文的最終目的是為了引起相關(guān)技術(shù)人員更為廣泛的交流與討論，獲得更多解決智能變電站二次設(shè)備在線監(jiān)測之中存在的故障的新方法和新思路。

【關(guān)鍵詞】智能變電站;二次設(shè)備;在線監(jiān)測;障診斷技術(shù)

引言

隨著我國城市化水平加快我國的用電負荷也在不斷提高，為了能夠確保用電的可靠性，必須要通過正確的檢修方式，來保證供電的可靠性，其中繼電保護能夠為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，提供重要的監(jiān)控功能，也可以有效減少電損，促進電力系統(tǒng)的運行效果，保證電力企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益同步增強。繼電保護二次回路作為一種自動化控制的方法能夠快速及時的對電力系統(tǒng)中的運行問題進行全面的排查，保證電力系統(tǒng)安全運行可靠，在電力系統(tǒng)中繼電保護二次回路，能夠?qū)崿F(xiàn)智能電網(wǎng)的建設(shè)需求，保證電力傳輸?shù)馁|(zhì)量與水平。

1繼電保護二次回路介紹

想要明確繼電保護二次回路的在線監(jiān)測技術(shù)與故障診斷方式，首先需要了解是繼電保護二次回路的概念。繼電保護本質(zhì)上是對于電力系統(tǒng)所發(fā)生故障的一種保護措施。該工作的主要對象就是電力供應(yīng)活動中的那些含有一定危險性的工作以及可能存在的安全隱患。通過這種保護來確保電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。繼電保護二次回路主要由如下3種回路組成。第一種是控制回路。這是一種由斷路器或者隔離開關(guān)組成的結(jié)構(gòu)，其功能是對于一次設(shè)備進行合閘以及分閘操作。第二種是調(diào)節(jié)回路，主要由帶有調(diào)節(jié)功能的自動裝置組成，其主要任務(wù)是以一次設(shè)備工作時產(chǎn)生的參數(shù)的變化，對于一次設(shè)備的工作狀態(tài)進行實時的調(diào)整。第三種是繼電保護及自動裝置回路。這種回路主要由比較部分、邏輯部分、測量回路部分以及執(zhí)行部分組成。它的功能是通過分析一次設(shè)備的運作狀態(tài)，當一次設(shè)備在發(fā)生異?；蚬收蠒r，自動發(fā)出跳閘指令，并將出現(xiàn)問題的設(shè)備進行自動切除，在故障消失后將相關(guān)的斷路器進行投入操作，以恢復(fù)電力供應(yīng)。

2電力系統(tǒng)繼電保護二次回路的優(yōu)點

在我國電力系統(tǒng)改造升級的過程中，智能電網(wǎng)已經(jīng)逐漸成為電力系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢，通過智能電網(wǎng)的建設(shè)可以提高供電系統(tǒng)的整體運行質(zhì)量，保證電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性，安全性和穩(wěn)定性。由于電力系統(tǒng)繼電保護二次回路，自身的組織結(jié)構(gòu)非常簡單，施工成本比較低、體積小、質(zhì)量輕，能夠快速的對二次回路進行維護與檢修，保證了二次回路的應(yīng)用效果。繼電保護二次裝置內(nèi)部的構(gòu)成非常精密，能夠確保繼電保護裝置的運行效果得到全面提升，對故障的判斷也更加的精準，能夠充分發(fā)揮電網(wǎng)的穩(wěn)定性能。繼電保護二次回路可以實現(xiàn)自動化控制，在運行的過程中，能夠針對故障進行快速的處理，確保對電力系統(tǒng)進行全天候?qū)崟r性的全面檢測，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，電力系統(tǒng)在應(yīng)用繼電保護二次回路的時候還能夠提高自身的電磁屏蔽能力?？偠灾?，充分的運用電力系統(tǒng)繼電保護二次回路裝置，能夠極大的節(jié)省人力物力，成本保證電力企業(yè)的經(jīng)濟效益得到有效增強。

3電力系統(tǒng)繼電保護二次回路的維修

3.1電力系統(tǒng)繼電保護二次回路隔離技術(shù)以及SV檢修

在智能變電站中，由于GOOSE出口回路上串行了4種不同的隔離手段，包括檢修壓板，軟壓板。側(cè)收軟壓板這種情況，在檢修壓板中，由于智能保護裝置可以自動設(shè)置保護檢修狀態(tài)，在硬壓板介入之后可以進行公開的控制投退，確保整個設(shè)備檢修的效果，得到全面監(jiān)控，并且能夠?qū)崟r的將事件信息傳輸?shù)街悄鼙O(jiān)控網(wǎng)絡(luò)體系，在系統(tǒng)中通過發(fā)出SV、MMS以及GOOSE報文的所在位置，而GOOSE軟壓板能夠啟動軟壓板的開關(guān)，在跳閘之后軟壓板就能夠?qū)φ麄€智能終端進行控制，保護性跳閘，同時也可以對智能終端實現(xiàn)保護合閘，確保按照GOOSE的要求，產(chǎn)生數(shù)據(jù)，在接收側(cè)保護接收軟壓板中，由于智能終端開關(guān)機構(gòu)光纖等相應(yīng)的設(shè)備共同作為一次設(shè)備控制回路串行的硬壓板，若電器斷電，控制跳合閘通電，也能夠?qū)⒅悄芙K端與一次設(shè)備控制和二次回路進行連接保證操作的效果一致通過運用隔離技術(shù)能夠保證智能變電站檢修的可靠性與安全性。

在串行設(shè)置中，智能化變電站與傳統(tǒng)變電站存在明顯的差異，尤其是在保護檢修狀態(tài)發(fā)生時，檢修壓板不一致，則必須啟動閉鎖保護，而且工作人員還應(yīng)該對跨間隔保護以及SV接收壓板進行判斷，結(jié)合實際的情況來進行設(shè)備的停運處理。為了能夠保證智能變電站隔離技術(shù)的安全性，要保證一次設(shè)備，停運時退出SV接收壓板，在一次設(shè)備運行的過程中還可以直接退出SV接收壓板保證退出的相關(guān)線路具有防護功能。如果是GOOSE出口安裝時，則必須要針對需回路安裝兩道安全保護措施。在不停電的狀態(tài)下不需要拆接線，還可以直接運用接線模式對智能終端進行回路控制，避免光纖的插拔次數(shù)，確保整個電氣回路的應(yīng)用效果。

3.2交流回路診斷方法

針對智能變電站二次回路交流量的監(jiān)測工作，可以通過報文分析設(shè)備以及繼電保護裝置所采集的交流量進行綜合分析并得出結(jié)論。當前國內(nèi)的智能變電站一般都是采用雙AD采樣，同時配以雙重保護措施，將MMS上的雙AD采樣值與雙套保護的采樣值進行對比。如果對比的結(jié)果相對誤差在安全閾值的范圍內(nèi)，同時滿足繼電保護裝置沒有發(fā)出采用不一致的警告的條件，那么就可以判斷雙AD采用結(jié)果一致，二次回路處于正常工作狀態(tài)。如果對比的結(jié)果超出了閾值的安全范圍，那么就說明至少有一套繼電保護交流回路處于異常狀態(tài)。此時，在線監(jiān)測系統(tǒng)就會生成警告并將故障信息報告發(fā)送給主系統(tǒng)，以便維修人員進行快速處理。此外，通過分析報文分析設(shè)備的SV與繼電保護裝置的MMS的采樣值，可以判斷交流采樣回路的情況。如果兩樣數(shù)據(jù)在對比時最大誤差值在安全閾值范圍內(nèi)，且沒有出現(xiàn)SV斷鏈警告，那么就說明SV二次采樣回路處于正常工作狀態(tài);如果繼電保護設(shè)備采樣回路正常，但數(shù)值誤差超過的安全閾值，那么就說明交流采樣回路處于異常狀態(tài)。

結(jié)語

目前智能變電站正在不斷地發(fā)展，技術(shù)也不斷成熟，其具有的信息也在不斷地豐富，尤其是各類IED信息模型之中包含的信息內(nèi)容在不斷擴充，這些都給智能變電站的進一步發(fā)展提供了機會，尤其是本文之中所提到的關(guān)于二次設(shè)備的故障診斷以及在線監(jiān)測技術(shù)。如果想要智能發(fā)電站能夠正常的運行，就要做好對智能變電站之中的二次設(shè)備的故障診斷的工作，其中需要格外注意的就是做好在線監(jiān)測工作，實現(xiàn)對二次系統(tǒng)之中的具體運行狀況的精準掌控，發(fā)揮智能變電站具有的優(yōu)勢，促進電力企業(yè)的進一步發(fā)展。

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（作者單位：國網(wǎng)晉中供電公司）