智能變電站繼電保護(hù)的典型缺陷分析與處理對(duì)策

鄧佳怡

【摘 ?要】近些年來，隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，人們生活質(zhì)量得到大幅提升，對(duì)于電能的需求不斷增加。為了能夠更好地適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)狀，智能變電站也進(jìn)行了相應(yīng)的改革與發(fā)展，其建設(shè)的規(guī)模逐漸變大，系統(tǒng)逐漸復(fù)雜，這使得智能變電站故障維修工作的難度不斷加大。繼電保護(hù)技術(shù)是目前智能變電站中為了確保配電設(shè)備安全而得到廣泛應(yīng)用的新技術(shù)，其實(shí)際應(yīng)用的效果不僅決定了智能變電站運(yùn)行的安全性以及穩(wěn)定性，而且能夠?yàn)橹悄茏冸娬竟╇姷馁|(zhì)量提供有力保障，一舉多得。因此，本文結(jié)合多年實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)當(dāng)前智能變電站繼電保護(hù)的典型缺陷進(jìn)行分析，并給出一定的優(yōu)化策略，望借此提高智能變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】智能變電站;繼電保護(hù);典型缺陷;對(duì)策

繼電保護(hù)系統(tǒng)一直是保障電力設(shè)備安全和防止電力系統(tǒng)大面積長時(shí)間停電的最基本、最重要、最有效的技術(shù)手段，為保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了極為重要的作用。智能變電站相關(guān)新技術(shù)的大量應(yīng)用，改變了常規(guī)變電站信息交互的方式，對(duì)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)維和管理工作提出了新的要求。雖然常規(guī)變電站的系統(tǒng)檢修已趨于成熟，但是，智能變電站的檢修還處于探索階段，因此迫切需要繼電保護(hù)工人積累現(xiàn)場檢修經(jīng)驗(yàn)。繼電保護(hù)工作人員是智能變電站檢修維護(hù)的最直接的人員，提高保護(hù)人員的技能水平對(duì)智能站的順利運(yùn)行有重要意義。

1變電站繼電保護(hù)概述

1.1智能變電站繼電保護(hù)

繼電保護(hù)是對(duì)電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進(jìn)行檢測，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。在智能變電站的建設(shè)中，使用先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)作效率提升的同時(shí)，也需要在其繼電保護(hù)系統(tǒng)部分，基于智能變電站的特點(diǎn)針對(duì)性地建立繼電保護(hù)系統(tǒng)，繼而在智能變電站的運(yùn)作過程中，面對(duì)所出現(xiàn)的裝置故障，可以在保護(hù)系統(tǒng)完整性的前提下進(jìn)行系統(tǒng)保護(hù)，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)作穩(wěn)定和安全。因?yàn)橹悄茏冸娬颈旧碓谙嚓P(guān)技術(shù)方面的快速發(fā)展，已經(jīng)對(duì)傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)專業(yè)體系造成了一定的沖擊，鑒于此更需要在既有的基礎(chǔ)上，結(jié)合智能變電站的技術(shù)革新，在繼電保護(hù)系統(tǒng)上也不斷跟進(jìn)，保障智能變電站的供電穩(wěn)定性。

1.2智能變電站繼電保護(hù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

在智能變電站中繼電保護(hù)裝置作為一種可以進(jìn)行修復(fù)的元件，在對(duì)其使用可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)分析時(shí)，需保障其狀態(tài)劃分的合理性，可劃分為故障維修、拒動(dòng)作、誤動(dòng)作、正常動(dòng)作以及檢修結(jié)果狀態(tài)。當(dāng)前我國對(duì)于智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)范圍主要包括以下幾個(gè)方面：直流回路保護(hù)設(shè)置以及繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行情況、縱聯(lián)保護(hù)通道保護(hù)使用設(shè)備的運(yùn)行情況、交流電壓以及電流回路的使用狀態(tài)、供電保護(hù)裝置使用狀況等等。評(píng)價(jià)指標(biāo)主要有修復(fù)率、故障率、可用率、可靠率以及正確動(dòng)作率等。

2智能變電站繼電保護(hù)的典型缺陷問題

2.1越級(jí)跳閘及延時(shí)跳閘

越級(jí)跳閘及延時(shí)跳閘為當(dāng)前在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行中最為常見的兩種問題，當(dāng)保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中開關(guān)保護(hù)部分出現(xiàn)錯(cuò)誤選擇配合的情況，繼而導(dǎo)致越級(jí)跳閘問題的發(fā)生。根據(jù)既有數(shù)據(jù)顯示，在電網(wǎng)中負(fù)荷越是密集的部分，使用開關(guān)站越廣泛，相應(yīng)的問題也更集中。當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)中的某一處線路部分出現(xiàn)短路的情況時(shí)，整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)拒動(dòng)的情況，這可能會(huì)導(dǎo)致短路問題的嚴(yán)重化，然后會(huì)基于繼電保護(hù)系統(tǒng)中的后備保護(hù)裝置進(jìn)行延時(shí)跳閘，以保護(hù)整個(gè)電網(wǎng)。

2.2母線全停及誤動(dòng)

當(dāng)智能電網(wǎng)中的任何一個(gè)并聯(lián)狀態(tài)下的母線出現(xiàn)故障問題時(shí)，即會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)中的兩端母線都出現(xiàn)全面停止運(yùn)作的情況，這是當(dāng)前智能變電站在使用中常見的繼電保護(hù)系統(tǒng)問題之一。此外，如果繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行中，其運(yùn)行方式發(fā)生了突發(fā)性改變，也會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)的“四性”發(fā)生相應(yīng)的改變，繼而也會(huì)引起繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)誤動(dòng)的問題。

2.3計(jì)算失誤及人為失誤

計(jì)算失誤是指在繼電保護(hù)系統(tǒng)的定值整定計(jì)算中出現(xiàn)了故障的情況，這種計(jì)算失誤常常會(huì)導(dǎo)致整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)作面臨巨大的安全風(fēng)險(xiǎn)，也是目前智能電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)所面臨的主要問題之一。除系統(tǒng)計(jì)算之外，在人為操作部分，如果繼電保護(hù)系統(tǒng)的安裝人員在安裝的過程中沒有完全依照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行正確的接線，亦或是系統(tǒng)的運(yùn)行人員在操作過程中出現(xiàn)一些操作上的誤差也會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)故障的發(fā)生。根據(jù)既有的數(shù)據(jù)顯示，目前智能變電站中繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行所面臨的主要問題發(fā)生原因近四成都是人員因素，需要特別注意。

3智能變電站繼電保護(hù)處理對(duì)策

3.1就地化間隔保護(hù)

如果在智能變電站中需要安裝繼電保護(hù)裝置的時(shí)候，就應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循就近原則，盡可能將這些繼電保護(hù)裝置安裝在目標(biāo)設(shè)備的附件上，這樣一方面能夠大幅縮短設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置的反應(yīng)時(shí)間，另一方面也能夠最大程度降低故障問題給整個(gè)智能變電站帶來的不利影響。在對(duì)當(dāng)前新型一體化微機(jī)線路進(jìn)行鋪設(shè)的過程中，一般都需要將其與變壓器保護(hù)措施保持同步進(jìn)行，同時(shí)根據(jù)施工現(xiàn)場目標(biāo)設(shè)備的實(shí)際狀況進(jìn)行科學(xué)配置，這樣能夠進(jìn)一步提高智能變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性，為設(shè)備以及操作人員的安全性提供有力保障。除此之外，如今大多數(shù)新型繼電保護(hù)裝置都是使用數(shù)字化的方式完成相關(guān)數(shù)據(jù)的收集工作，這樣不僅可以確保數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量，而且便于后期計(jì)算。

3.2強(qiáng)化線路保護(hù)配置

對(duì)智能變電站的電力系統(tǒng)而言，線路保護(hù)配置發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，一方面其能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的各級(jí)電壓之間的間隔單元實(shí)施有效的控制與保護(hù)，另一方面還具備這通信監(jiān)視、測量、保護(hù)以及控制等功能。在智能變電站的電力系統(tǒng)中，一般都是通過縱聯(lián)差動(dòng)的方式對(duì)大多數(shù)線路保護(hù)裝置實(shí)施有效保護(hù)，這種方式通常包括兩種主要方式：①后備式;②集中式。結(jié)合實(shí)際狀況，合理使用這兩種方法能夠?qū)χ悄茏冸娬倦娏ο到y(tǒng)線路保護(hù)配置中的各種問題實(shí)施有效解決，確保各設(shè)備儀器能夠正常運(yùn)行，從而顯著提高智能變電站供電的穩(wěn)定性與安全性。

3.3合理使用站域保護(hù)功能

站域保護(hù)簡單來說就是在相同網(wǎng)絡(luò)支配中，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢對(duì)整個(gè)智能變電站的信息進(jìn)行科學(xué)調(diào)動(dòng);在接收到危險(xiǎn)微機(jī)信號(hào)的時(shí)候，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)打開電力系統(tǒng)的后備保護(hù)，再加上整個(gè)過程都是通過電信號(hào)的形式進(jìn)行信息的傳遞，因此，后備保護(hù)動(dòng)作的反映時(shí)間極短，可以切實(shí)滿足智能化變電站對(duì)于靈敏度的基本需求，同時(shí)還能夠?yàn)檎麄€(gè)電力系統(tǒng)的關(guān)鍵供電設(shè)備提供有力保護(hù)。

3.4增加繼電保護(hù)硬件設(shè)施質(zhì)量，減少端口

繼電保護(hù)裝置一般由多個(gè)模塊共同組成，每一個(gè)模塊都能對(duì)整個(gè)繼電保護(hù)裝置功能的正常發(fā)揮產(chǎn)生直接影響。基于此，增加繼電保護(hù)硬件設(shè)施質(zhì)量至關(guān)重要。通?？梢詮闹醒胩幚砟K、模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊以及電源供應(yīng)模塊入手，采取有效措施來提高這些基礎(chǔ)模塊的質(zhì)量。不僅如此，盡可能簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，較少不必要的端口，這樣就能夠間接提高設(shè)備的可操作性，而且這也是智能變電站繼電保護(hù)裝置發(fā)展的必然趨勢。

4結(jié)束語

總而言之，在整個(gè)電力系統(tǒng)當(dāng)中智能變電站的重要性不言而喻，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的智能化也起到積極的促進(jìn)作用。與此同時(shí)，確保智能變電站繼電保護(hù)安全也已經(jīng)成為了變電站建設(shè)管理工作中的一項(xiàng)重要工作內(nèi)容，甚至在一定程度上影響著智能變電站的長遠(yuǎn)發(fā)展。本文分析希望能夠?yàn)橹悄茏冸娬緦?shí)現(xiàn)長久、安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供必要的幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚紅鵬.分析智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性[J].低碳世界，2017（36）：110～111.

[2]余龍.智能變電站繼電保護(hù)檢修作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)管控策略[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（34）：71.

（作者單位：國網(wǎng)江蘇省電力有限公司無錫供電分公司）