基于繼電保護(hù)二次電壓切換問題對電力系統(tǒng)影響的分析

方衍 國網(wǎng)陜西省電力公司檢修公司

伴隨我國技術(shù)發(fā)展水平地提升，電力公司的生產(chǎn)水平也與日俱增，不過電力企業(yè)繼電保護(hù)二次電壓切換難題還難以解決，這就不可避免地約束了電力企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。對此，電力企業(yè)需要逐步強(qiáng)化對繼電保護(hù)二次電壓切換問題的探索力度，采取針對性的手段促進(jìn)電力企業(yè)的發(fā)展，確保檢修人員的健康安全，促進(jìn)電力企業(yè)迅速發(fā)展，基于此，本文將進(jìn)一步分析繼電保護(hù)二次電壓切換中的相關(guān)問題進(jìn)行研究，希望能夠給同行帶來一定的參考價值。

一、繼電保護(hù)對電力系統(tǒng)的影響

（一）繼電保護(hù)裝置可靠性能

為了更加高效地提升繼電保護(hù)裝置的安全性，做到質(zhì)量合格、配制合理、管理有效的繼電保護(hù)策略。具體如下：

（1）相關(guān)的工作人員需要將電力系統(tǒng)中的故障零部件或線路有針對性地進(jìn)行切除工作，以避免元件或線路的損壞進(jìn)一步增大，從而確保其他部分中正常的元件運(yùn)行不受其負(fù)面影響；

（2）相關(guān)的工作人員要確保電氣元件產(chǎn)生故障的即時狀態(tài)呈現(xiàn)出來，依據(jù)其正常運(yùn)行以及維護(hù)的具體要求進(jìn)行初步調(diào)整等相關(guān)操作，在此類情況中，不需要進(jìn)行迅速保護(hù)的相關(guān)動作，只需要在綜合有關(guān)零部件或線路的具體損壞程度提供相應(yīng)的延時處理方可，這樣就可以有效地避免誤動作等問題。

（二）智能化發(fā)展推動力

電力系統(tǒng)管理的模式越來越趨于智能化。智能化的發(fā)展模式不僅能夠有效地縮減人力以及物力上的資源耗費(fèi)，同時也可以推動智能化技術(shù)在電力系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展，朝著人工智能化的態(tài)勢發(fā)展。同時，也可以大大地提高保護(hù)裝置系統(tǒng)設(shè)計的可靠性以及科學(xué)性。所以，繼電保護(hù)的自動化技術(shù)開始漸漸成為繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的主攻方向。在當(dāng)前情況下，模擬人工的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在被越來越廣闊地應(yīng)用于大、中型城市的供電單位中，其目的是確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且還能夠推動繼電保護(hù)技術(shù)朝著自動化和智能化態(tài)勢發(fā)展。在實際的電力輸送過程之中，短路故障的類型極為多元，倘若相關(guān)的工作人員還是采取傳統(tǒng)的人工排除的手段，其所需大量的工作時間。而如果在電力系統(tǒng)應(yīng)用中模擬人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的繼電保護(hù)系統(tǒng)，則能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行快速采集工作，并準(zhǔn)確地監(jiān)測故障，其故障排除的所需時間可縮短至三十分鐘以內(nèi)，相應(yīng)地，其維修時間也進(jìn)一步縮短。

二、二次電壓切換必要條件

（1）母線運(yùn)行時要相互獨(dú)立、分別控制保證正常運(yùn)行：兩組母線在電壓切換時，為了保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，繼電器要同時控制。當(dāng)出現(xiàn)故障時，繼電器會發(fā)出警報信號，維修人員要及時分析故障原因，排除故障恢復(fù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）直流電壓中斷短路。為了控制正電源和交流電壓回路，避免直接電壓中斷短路現(xiàn)象出現(xiàn)，導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動作，這種問題主要是因為沒有采用直接電壓導(dǎo)致繼電器出現(xiàn)錯誤。

（3）出現(xiàn)異常情況能夠及時發(fā)出警示信息。電壓回路切換出現(xiàn)故障時，應(yīng)該第一時間退出與電壓相關(guān)的保護(hù)，等排除故障并核實無誤后，才能恢復(fù)電力系統(tǒng)運(yùn)行，做到早發(fā)現(xiàn)，早處理，避免人為因素造成安全事故。

（4）警示系統(tǒng)出現(xiàn)異常。警示系統(tǒng)可以提前預(yù)判異常信息，維護(hù)人員可以根據(jù)警示信息找出根本原因，因此警示系統(tǒng)的作用不言而喻。

三、繼電保護(hù)二次電壓切換問題原因

（一）設(shè)計方面

在電力系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場運(yùn)行的過程中，若二次電壓出現(xiàn)故障等問題，將有概率導(dǎo)致繼電器保護(hù)裝置產(chǎn)生誤動作現(xiàn)象的問題。在此之中，設(shè)計偏差或者采取不合理的繼電器型號是造成繼電保護(hù)中二次切換出現(xiàn)故障的主要原因之一，除此之外，在變電運(yùn)作過程中，常常會出現(xiàn)部分刀閘輔助開關(guān)的應(yīng)用，而因為刀閘輔助開關(guān)對于變電系統(tǒng)的干擾不大，因此在建設(shè)變電站期間，相關(guān)的工作人員很少留意細(xì)節(jié)部位開關(guān)質(zhì)量，這就不可避免地使得刀閘輔助開關(guān)極易出現(xiàn)安全隱患。

此外還存在刀閘閉合的原因引起二次電壓不可換的故障，又抑或沒有在并列的PTE的二次側(cè)，在這種情況下會導(dǎo)致雙母線產(chǎn)生部分電勢差，從而有可能對電壓的切換工作產(chǎn)生影響。

（二）檢測維護(hù)方面

在變電系統(tǒng)維護(hù)和質(zhì)量檢測方面的隱患同樣會造成繼電保護(hù)中二次電壓切換產(chǎn)生故障，根據(jù)大量的實戰(zhàn)經(jīng)驗表現(xiàn)，變電系統(tǒng)設(shè)備極易產(chǎn)生故障。這是由于部分設(shè)備以及元件自身都有既定的投入應(yīng)用周期，只要超過了既定周期，再加上部分設(shè)備位于較為偏遠(yuǎn)落后的區(qū)域，這就很容易因為檢查及管理力度不足而產(chǎn)生故障，尤其是那些關(guān)鍵性的開關(guān)設(shè)備。

四、加強(qiáng)繼電保護(hù)二次電壓切換問題解決措施

（一）變電壓主接線方式設(shè)計方案

針對二次電壓異常情況分析后，出現(xiàn)故障很可能就是裝置設(shè)計、使用原因造成的，同時出現(xiàn)沒有建立完善的檢修和維護(hù)機(jī)制。為了確保將二次電壓切換刀閘的區(qū)別性降到最低，應(yīng)該依靠變電站的主接線方式來選擇刀閘的輔助點以及斷路器。如果雙母接線的二次電壓是重動接點，則可以選用PT刀閘型；并列接點選母聯(lián)間隔或者開關(guān)型。若電壓并列的方式可以選擇單母線分段。因此，主接線的設(shè)計是電壓切換回路設(shè)計的重要因素，可保障二次電壓正常切換運(yùn)轉(zhuǎn)。

（二）完善繼電保護(hù)系統(tǒng)檢測和維護(hù)

繼電保護(hù)基本原理就是采取被保護(hù)路線或故障前后部分突變的物理量作為主要的信息量，一旦突變量抵達(dá)一定值的時候，就可以開啟邏輯控制環(huán)節(jié)，釋放針對性的跳閘脈動或信息。即信號輸入后，檢測到已經(jīng)達(dá)到設(shè)定的整定值，給出邏輯型號“是”“非”“大于”等邏輯信號判斷保護(hù)是否啟動，常用的邏輯回路有“或”“與”“否”“延遲啟動”等，確定發(fā)出跳閘脈沖或信號。

繼電保護(hù)需要擁有較高的安全性、敏銳性以及速動性，如此才能促進(jìn)電力系統(tǒng)實現(xiàn)正常穩(wěn)定發(fā)展，激發(fā)繼電保護(hù)裝置自身的維護(hù)功能。繼電保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)的檢驗規(guī)程、規(guī)范進(jìn)行檢驗，對于繼電保護(hù)裝置運(yùn)行年限超期的，應(yīng)及時進(jìn)行保護(hù)裝置安全性評估及升級改造，提高繼電保護(hù)裝置的可靠性。一方面應(yīng)對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行原因分析及經(jīng)驗教訓(xùn)的總結(jié)，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施及預(yù)控措施。另一方面，要重視建設(shè)專業(yè)隊伍，培育綜合性技術(shù)人才，主動地探索新型化的繼電保護(hù)管理工作，確保繼電保護(hù)的安全可靠，推動電力系統(tǒng)的平穩(wěn)發(fā)展。

（三）更換繼電器接點方式

一般來說，降低二次切換回路故障，選擇了雙位置的繼電器，則能夠大幅度提高其可靠性能，對繼電器裝置的監(jiān)控電力系統(tǒng)也具有提高其效率的作用。在實際的故障事例中，經(jīng)常出現(xiàn)刀閘或者繼電器節(jié)點發(fā)生粘死或者是電壓并列出現(xiàn)異常。以上故障的出現(xiàn)如果沒有找出根源就會經(jīng)常性出現(xiàn)故障?？梢酝ㄟ^設(shè)置失靈保護(hù)裝置，以免降低電壓切換異常，可能造成母線失靈出現(xiàn)。因此，我們在正常投入運(yùn)作時，要對PT轉(zhuǎn)接屏和兩組PT的電壓檢測，確保沒有問題才投入使用。

（四）同時動作與不動作處理

建立完善的異常故障處理流程，在遇到繼電器同時動作或者同時不動作的情況時，在切換繼電器時，要避免誤動作間隔開關(guān)觸點，導(dǎo)致發(fā)生反充電裝置受損情況的發(fā)生。如是兩組母線時，電壓切換繼電器失去協(xié)助控制，此時要緊急發(fā)出報警信號，避免產(chǎn)生反充電現(xiàn)象。若由于繼電器位移的改變而造成的繼電器異?，F(xiàn)象，則在系統(tǒng)發(fā)出故障信號的同一時刻，維修人員第一時間應(yīng)該停止繼電器繼續(xù)工作。需要特別說明的是，隔離開關(guān)的輔助點要定時進(jìn)行檢修和維護(hù)，檢查時要斷開相關(guān)繼電器，同時要采取保護(hù)的措施，維修人員的生命安全要擺在第一位，確保根據(jù)流程要求斷開繼電器，切勿強(qiáng)制操作破壞切換繼電器。

五、結(jié)束語

隨著人們對生活質(zhì)量要求的提高，企業(yè)和生活用電的需求量將會繼續(xù)增大，為了促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，電力行業(yè)必須緊跟社會發(fā)展步伐，滿足電力容量的同時，也要提高用電安全問題，科學(xué)管理繼電保護(hù)裝置，大力培養(yǎng)電力人才隊伍，讓企業(yè)和社會用得放心、省心，促進(jìn)電力行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。