繼電保護(hù)檢修及數(shù)字化繼電保護(hù)分析

◎任亮

在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)發(fā)揮著極為重要的作用，而且隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)也取得了較快的進(jìn)步。為了保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，繼電保護(hù)裝置需要確保其安全性和完善性，并通過(guò)不斷的提升檢修水平，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)檢修技術(shù)的創(chuàng)新。特別是數(shù)字化繼電保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備間數(shù)字信號(hào)通信，系統(tǒng)中采用電子互感器和智能操作箱，利用光纖作為數(shù)字信號(hào)的傳輸介質(zhì)，有效的提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的效率和質(zhì)量。文中從繼電保護(hù)的作用入手，分析了繼電保護(hù)裝置的維護(hù)與檢修工作，并進(jìn)一步對(duì)數(shù)字化繼電保護(hù)進(jìn)行了具體的闡述。

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中電能具有不可或缺性，這也對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高的要求。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，一旦有故障發(fā)生，繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠有選擇的對(duì)故障進(jìn)行隔離，保證無(wú)故障部分穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)繼電保護(hù)系統(tǒng)還承擔(dān)著監(jiān)控電力系統(tǒng)的任務(wù)，能夠?qū)ο到y(tǒng)的電壓和電流進(jìn)行測(cè)量，掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況。在當(dāng)前電力系統(tǒng)技術(shù)水平不斷提升的新形勢(shì)下，繼電保護(hù)工作面臨著嚴(yán)峻的形勢(shì)，因此通過(guò)提升繼電保護(hù)檢修水平，可以進(jìn)一步保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

一、繼電保護(hù)的作用

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，任何一個(gè)元器件或是線路出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠自動(dòng)對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行隔離，保證系統(tǒng)中沒(méi)有發(fā)生故障的部分保持穩(wěn)定的運(yùn)行。不僅有利于防止故障設(shè)備損壞擴(kuò)大，同時(shí)也能夠減小停電范圍。在繼電保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)的范圍內(nèi)，一旦有運(yùn)行異常情況發(fā)生，繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠迅速反應(yīng)，并根據(jù)維護(hù)要求做出各種動(dòng)作。另外，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，繼電保護(hù)系統(tǒng)承著監(jiān)控的任務(wù)，針對(duì)系統(tǒng)電壓和電流進(jìn)行測(cè)量，以此來(lái)保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

二、繼電保護(hù)裝置的維護(hù)與檢修工作

（一）繼電保護(hù)的維護(hù)和檢修的工作內(nèi)容

在繼電保護(hù)裝置運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)其工作環(huán)境具有嚴(yán)格的要求，并需要針對(duì)繼電保護(hù)裝置實(shí)施不定期的檢修和維護(hù)。特別是在高負(fù)荷工作狀態(tài)下，由于繼電保護(hù)裝置需要24小時(shí)不間斷的運(yùn)行，部分零部件使用壽命會(huì)下降，為了防止故障發(fā)生，則需要做好設(shè)備檢修工作，針對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查。由于在高溫或是高負(fù)荷條件下設(shè)備易出現(xiàn)故障，因此維修人員還要針對(duì)部分易損零件進(jìn)行及時(shí)更換。另外，繼民保護(hù)裝置還要重視對(duì)溫度的敏感控制，一旦發(fā)現(xiàn)溫度超出可控范圍，則要及時(shí)進(jìn)行報(bào)警提示或是采取相關(guān)的保護(hù)措施，避免出現(xiàn)漏電風(fēng)險(xiǎn)。

（二）繼電保護(hù)裝置檢修的要點(diǎn)

通過(guò)針對(duì)繼電保護(hù)裝置實(shí)施定期維修，能夠保證繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，使其保護(hù)動(dòng)作更具可靠性。在定期檢修過(guò)程中，其以保護(hù)動(dòng)作的安全性和可靠性作為檢修的主要內(nèi)容。在具體檢修過(guò)程中，需要注意以下幾方面的要點(diǎn)：

1.根據(jù)繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)展的新形勢(shì)，按照相關(guān)規(guī)程制定新的檢修方案，規(guī)劃好今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)的檢修工作，全力開(kāi)展二次設(shè)備的狀態(tài)檢修，把繼電保護(hù)人員解放出來(lái)，盡最大可能降低檢修對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的不利影響。

2.結(jié)合微機(jī)保護(hù)的自檢以及通信功能制定合理的檢修方案，多進(jìn)行二次回路的檢驗(yàn)，降低保護(hù)裝置的檢修，全面提升保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。

3.在今后，二次回路的設(shè)計(jì)要盡量簡(jiǎn)化；加強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)管理和維護(hù)，對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)多加積累，特別是對(duì)故障信息數(shù)據(jù)的保存，便于以后的分析研究，使得以后檢修工作建立在前人的數(shù)據(jù)基拙上；在電網(wǎng)的基拙改造中，增加繼電保護(hù)的更新項(xiàng)目，多多使用新型保護(hù)設(shè)備，注重提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的整體可靠性。

4.使用智能化技術(shù)開(kāi)發(fā)二次側(cè)的在線監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)繼電保護(hù)系統(tǒng)不停電檢修技術(shù)。

5.研究智能化變電站自動(dòng)化綜合管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的分散布置、集中管理，能夠進(jìn)行設(shè)備互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)化以及繼電保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)和故障信息的共享，向網(wǎng)絡(luò)化定檢方向發(fā)展。

6.智能化繼電保護(hù)設(shè)備的生產(chǎn)廠家要不斷開(kāi)發(fā)新型裝置，增強(qiáng)微機(jī)保護(hù)的自檢能力，使故障偷出更為準(zhǔn)確，盡量增加保護(hù)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程檢測(cè)功能。

三、數(shù)字化繼電保護(hù)

（一）數(shù)字化繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作模式

首先由傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，再由電子式互感器將采集到的數(shù)據(jù)由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，隨后傳送給已安裝的合并單元。合并單元對(duì)收到的信號(hào)予以同步采樣并數(shù)字化，再按照IEC6185091標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定傳送給保護(hù)設(shè)備。合并單元與保護(hù)設(shè)備間的傳遞介質(zhì)為光纖。最后，保護(hù)設(shè)備中的調(diào)合閘指令經(jīng)由變電站事件網(wǎng)絡(luò)傳遞到智能操作箱當(dāng)中。一個(gè)調(diào)合閘操作程序就此完成。

（二）數(shù)字化繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

1.簡(jiǎn)化二次回路接線。按照間隔來(lái)配置合并單元，合并單元與電子互感器進(jìn)行搭配，實(shí)現(xiàn)測(cè)量值數(shù)字化，由光纖對(duì)采集值進(jìn)行傳輸，這樣不僅能夠增強(qiáng)數(shù)字化繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)外界的抵抗能力，同時(shí)也不需要再考慮互感器二次回路開(kāi)路或是短路問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)一次裝置和二次裝置的有效隔離。并通過(guò)設(shè)立智能操作箱，并建立變電站事件網(wǎng)絡(luò)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)間隔斷路器及遙控隔離開(kāi)關(guān)，保護(hù)裝置與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間不需要用電纜進(jìn)行連接，能夠有效的降低誤接線及誤觸碰等事故發(fā)生的機(jī)率，進(jìn)一步簡(jiǎn)化二次回路接線的過(guò)程。

2.提高系統(tǒng)可靠性。利用智能操作箱和電子互感器等裝置，有效的提高了系統(tǒng)的可靠性。特別是電子互感器具有較強(qiáng)的抗干擾性、線性范圍廣、無(wú)鐵磁協(xié)振、絕緣性好，能夠有效的保證測(cè)量值的準(zhǔn)確性。智能操作箱可以保證測(cè)控設(shè)備和過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)通信，及時(shí)上傳斷路器和隔離開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備的狀態(tài)，一旦有設(shè)備出現(xiàn)隱患，能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)。

（三）通信標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一

統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)有利于提高數(shù)字化繼電保護(hù)系統(tǒng)的開(kāi)放性和互操作性。不同廠家設(shè)備之間或者不同型號(hào)卻同廠家的設(shè)備之間的信息可以依靠IEC61850的標(biāo)準(zhǔn)得以實(shí)現(xiàn)信息之間的共享，用戶原本的投資能夠得到最大程度的保護(hù)，不同商家及同一商家的商品實(shí)現(xiàn)集成，最終提高變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)放性。

（四）數(shù)字化對(duì)繼電保護(hù)的影響

數(shù)字化對(duì)繼電保護(hù)具有重要影響，通過(guò)數(shù)字化，繼電保護(hù)設(shè)備硬件可實(shí)現(xiàn)模塊化。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)通常集信號(hào)采集、邏輯處理、采樣、測(cè)控于一體，難以實(shí)現(xiàn)所有保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)采集模塊模塊化。伴隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的不斷提高，繼電保護(hù)原理不斷成熟，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)程序無(wú)法進(jìn)行有效的統(tǒng)一管理，繼電保護(hù)裝置的可靠性受到嚴(yán)重影響。繼電保護(hù)原理成熟后可以考慮在數(shù)字化的環(huán)境下對(duì)繼電保護(hù)軟件實(shí)現(xiàn)元件化處理，形成標(biāo)準(zhǔn)的元件。另外繼電保護(hù)功能網(wǎng)絡(luò)化、繼電保護(hù)裝置功能集成化以及繼電保護(hù)的運(yùn)行水平的提高均是數(shù)字化對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生的影響。

四、結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)際繼電保護(hù)應(yīng)用過(guò)程中，無(wú)論是繼電保護(hù)裝置還是檢修技術(shù)都需要不斷進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提高繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。同時(shí)還要對(duì)繼電保護(hù)維護(hù)和檢修工作的重要性有一個(gè)充分的認(rèn)識(shí)，并研發(fā)繼電保護(hù)維護(hù)和檢修技術(shù)，積極對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新，全面提高繼電保護(hù)的水平，加快推進(jìn)繼電保護(hù)的數(shù)字化和智能化發(fā)展，確保電力系統(tǒng)正常、穩(wěn)定的運(yùn)行。