繼電保護(hù)系統(tǒng)與變電運(yùn)維中存在的隱患和應(yīng)對(duì)措施

方曉煌

摘? ? 要：無(wú)論是在生活中還是在工作中，人們對(duì)電能的需求量越來(lái)越大。然而變電運(yùn)行設(shè)備容易受到大氣等因素的干擾，發(fā)生繼電保護(hù)不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。如果不能及時(shí)解決這一問(wèn)題，不僅會(huì)嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常使用，還會(huì)導(dǎo)致供電系統(tǒng)癱瘓。因此，為了能夠維持電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，國(guó)家應(yīng)該重視變電運(yùn)行中存在的問(wèn)題，并制定有效的措施解決。本文主要概述繼電保護(hù)系統(tǒng)與變電運(yùn)維中存在的隱患，并提出對(duì)應(yīng)的解決策略。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)系統(tǒng);變電運(yùn)維;隱患

1? 繼電保護(hù)系統(tǒng)故障問(wèn)題

變電運(yùn)維直接關(guān)聯(lián)著繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的穩(wěn)定，決定了繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作質(zhì)量，密切關(guān)聯(lián)著供應(yīng)企業(yè)與使用者的切身利益。下面將研究變電運(yùn)維隱患的應(yīng)對(duì)措施，以維持變電站的正常運(yùn)行。

1.1? 繼電保護(hù)故障檢測(cè)

兩個(gè)站（TP、TM）之間有兩條傳輸線的配電系統(tǒng)中，具有一種選擇性相位選擇保護(hù)繼電器，其兩端連接到每個(gè)站的公共總線站。終端和每條線路的兩端都設(shè)有防護(hù)裝置。所有端子（M1、M2、P1、P2）都具有相同的基本設(shè)計(jì)，包括相量、濾波和A/D轉(zhuǎn)換測(cè)量。除此之外，還包括傅立葉級(jí)數(shù)展開(kāi)的相位信號(hào)測(cè)量和產(chǎn)生各種殘差的參數(shù)估計(jì)。參數(shù)估計(jì)器與頻率估計(jì)器和采樣調(diào)節(jié)器配合使用。每個(gè)基本設(shè)計(jì)還包括本地邏輯單元，通過(guò)瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)分析，確定相位/線路故障或連接/斷開(kāi)引起的網(wǎng)絡(luò)事件以及每個(gè)站點(diǎn)的電流方向。在兩個(gè)站點(diǎn)其中一個(gè)終端上，都有一個(gè)主站單元，能夠編譯站點(diǎn)的所有信息，計(jì)算出與故障的距離等等。關(guān)于記錄故障是否位于站點(diǎn)問(wèn)題而言，如果兩個(gè)站點(diǎn)的所有信息都在一個(gè)站點(diǎn)的一個(gè)終端的上級(jí)單元中，即為故障線路和相位編譯。

1.2? 繼電保護(hù)設(shè)備應(yīng)對(duì)措施

（1）引入智能控制器。在繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行中，繼電保護(hù)設(shè)備遠(yuǎn)端機(jī)裝置起著不可替代的作用，在信號(hào)傳輸操作中，可以高速傳輸數(shù)據(jù)，及時(shí)處理調(diào)度信號(hào)，與此同時(shí)，還能夠減小故障擴(kuò)大的范圍。但由于繼電保護(hù)系統(tǒng)容易受到環(huán)境因素的影響，從而受到不同程度的干擾。因此，應(yīng)該將人工智能與先進(jìn)數(shù)字控制器件引入到繼電保護(hù)系統(tǒng)中，從而制定出有效的措施，提高繼電設(shè)備的保護(hù)功能，而且還可以檢測(cè)環(huán)節(jié)的建設(shè)，降低信號(hào)在傳輸中受到干擾的程度。

（2）優(yōu)化故障檢測(cè)方式。輸電線路保護(hù)系統(tǒng)的啟動(dòng)繼電器在長(zhǎng)線路必須被保護(hù)的部分，可能會(huì)在正常的重負(fù)荷和遠(yuǎn)端故障之間造成混淆。通過(guò)對(duì)繼電器的起動(dòng)，可以將正常距離繼電器的運(yùn)行限制在起動(dòng)繼電器特性的條件下，起動(dòng)繼電器特性是通過(guò)對(duì)繼電站上負(fù)載的相位和幅值進(jìn)行監(jiān)測(cè)得到的。

這種特性下的正常相位角電流接受能力比異常相位角的電流接受能力更強(qiáng)。然而，部分顯示出正常相位角的電流故障，是由等值線電壓下降來(lái)檢測(cè)的。因此，上述中提到的相位、電流和電壓檢測(cè)器的組合基本涵蓋了所有的故障。初始繼電器在具有基本特征的重復(fù)載波阻塞故障檢測(cè)方案中有著特殊的應(yīng)用。

（3）采用分布式處理方式。構(gòu)成電力系統(tǒng)的電力設(shè)備包括一個(gè)多元化的探測(cè)器裝置，其可以檢測(cè)不同區(qū)域的電壓值，從而獲得最佳特性曲線相對(duì)應(yīng)的保護(hù)特性，通過(guò)具有多個(gè)定時(shí)器的裝置，能夠檢查出持續(xù)時(shí)間，檢測(cè)器裝置的輸出超過(guò)相應(yīng)的預(yù)定時(shí)間周期，邏輯裝置通過(guò)預(yù)定的邏輯操作將所述定時(shí)器裝置的相應(yīng)輸出組合起來(lái)。母線在變電系統(tǒng)中起到不可替代的重要作用，采用分布式處理方法和單套裝置對(duì)總線進(jìn)行保護(hù)，有助于保護(hù)裝置與測(cè)控系統(tǒng)集成的實(shí)現(xiàn)，從而提高誤差檢測(cè)和自動(dòng)處理效率。

2? 變電運(yùn)維的故障問(wèn)題

2.1? 變電運(yùn)維中產(chǎn)生故障的原因

（1）電纜故障。變電電纜與其它用于傳輸?shù)皖l信號(hào)的屏蔽電纜不同，因?yàn)榭刂齐娎|的尺寸是為了提供精確和恒定的導(dǎo)體間距，這是其作為輸電線路有效運(yùn)行所必需的。變電站電纜使用內(nèi)部導(dǎo)線進(jìn)行電信號(hào)傳輸，導(dǎo)線被絕緣層包圍，部分被屏蔽。通常情況下，變電站電纜的屏蔽層保持在低電位，并將信號(hào)傳輸電壓施加到中心導(dǎo)體上，電纜的特性阻抗由內(nèi)部絕緣體的介電常數(shù)和內(nèi)外導(dǎo)體的半徑?jīng)Q定。不能承受外界微弱的干擾信號(hào)是變電站電纜的缺點(diǎn)，只能將耦合傳輸?shù)洁徑慕Y(jié)構(gòu)或電路中的較強(qiáng)電信號(hào)。

（2）人員配置不合理。由于專(zhuān)業(yè)技能和實(shí)際操作能力的差異，操作維護(hù)人員的工作水平往往不同。一些復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)工作依賴(lài)于主要人員的操作，導(dǎo)致主要人員工作周期長(zhǎng)，長(zhǎng)期處于疲勞的狀態(tài)，嚴(yán)重影響了他們?cè)诓僮骱途S護(hù)工作中的判斷和操作精度。除此以外，在設(shè)備的檢查工作中，沒(méi)有合理安排檢查時(shí)間和檢查次數(shù)，從而增加了電網(wǎng)運(yùn)行事故的發(fā)生概率。

（3）運(yùn)維人員專(zhuān)業(yè)水平低。變電行業(yè)是一個(gè)多元化的行業(yè)，其涉及到的學(xué)科領(lǐng)域較多，這就對(duì)運(yùn)維人員提出了更高的要求，運(yùn)維人員不僅要掌握豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還要具備較強(qiáng)的操作能力。但是就我國(guó)變電企業(yè)目前運(yùn)維人員現(xiàn)狀來(lái)看，大部分運(yùn)維水平不高，而且變電企業(yè)沒(méi)有組織定期的培訓(xùn)工作，使得這部分運(yùn)維人員對(duì)工作流程不熟悉，對(duì)檢測(cè)設(shè)備沒(méi)有足夠認(rèn)識(shí)。導(dǎo)致這部分運(yùn)維人員在實(shí)際工作中，出現(xiàn)誤操作的概率比較高，容易引發(fā)連鎖反應(yīng)從而影響變電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.2? 變電運(yùn)維中的解決措施

（1）減少線路信號(hào)衰減。接收和再發(fā)送信號(hào)是變電站通信設(shè)備的主要功能，能夠保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)克服變電站衰減和光信號(hào)失真帶來(lái)的損失，可以擴(kuò)大光通信鏈路的范圍。這樣增加信號(hào)覆蓋的區(qū)域，而且還能夠順利地穿過(guò)障礙物。當(dāng)信息所攜帶的信號(hào)經(jīng)過(guò)通信信道時(shí)，由于功率損耗會(huì)逐漸失真。當(dāng)變電站調(diào)度通信通過(guò)有線或無(wú)線線路時(shí)，銅線電阻中數(shù)據(jù)信號(hào)的電流功率會(huì)隨著銅線電阻的發(fā)熱而耗散。線路越長(zhǎng)，損耗的功率越大，遠(yuǎn)端信號(hào)幅度越小。因此，在使用足夠長(zhǎng)的線路的情況下，另一端的數(shù)據(jù)傳輸將不會(huì)被接收，從而形成信號(hào)盲區(qū)或場(chǎng)強(qiáng)弱區(qū)。

（2）建立變電站運(yùn)行維護(hù)一體化模式。隨著智能網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與進(jìn)步，原有的維護(hù)模式已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的需求，變電站運(yùn)行維護(hù)一體化模式已具備成熟的實(shí)際應(yīng)用條件。因此，可以采用變電站運(yùn)行維護(hù)一體化模式，實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行維護(hù)部門(mén)的一體化，實(shí)現(xiàn)組織人員職責(zé)的一體化，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。既縮短了操作時(shí)間，又提高了工作效率，還保證了電網(wǎng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。

（3）強(qiáng)化運(yùn)維人員的技術(shù)水平。運(yùn)維人員作為電網(wǎng)安全運(yùn)行的直接操作者，一定要提高自身的技術(shù)水平。變電企業(yè)在員工上崗前，要組織員工進(jìn)行專(zhuān)業(yè)技能與技術(shù)的培訓(xùn)。在培訓(xùn)工作中，培訓(xùn)管理人員要給運(yùn)維人員普及安全意識(shí)，講解正確的操作流程，讓運(yùn)維人員能夠熟練掌握操作流程，對(duì)運(yùn)行設(shè)備有充足的認(rèn)識(shí)。還可以將不同崗位的人員組織到一起交流討論日常工作中容易出現(xiàn)的一些問(wèn)題，降低安全隱患，保證變電站安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

3? 結(jié)束語(yǔ)

電能作為重要能源之一，人們對(duì)其的依耐性也在不斷增加，由此可見(jiàn)電能對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹闹匾?。因此，?guó)家一定要重視變電站的發(fā)展，及時(shí)檢查出電力運(yùn)行中存在的問(wèn)題，并制定出相應(yīng)的解決措施，降低不安全事故發(fā)生的概率，使電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

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