探析繼電保護(hù)在自動(dòng)化變電站中的運(yùn)行及維護(hù)

郭書波 趙理威 馬美婷 刁惠源

摘要：繼電保護(hù)是一種能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的裝置。裝置一旦發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行異常，在第一時(shí)間發(fā)出故障報(bào)警，并自動(dòng)執(zhí)行一系列故障隔離或切除措施，有效降低故障嚴(yán)重程度，確保其他電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全。由此可見，繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)運(yùn)行中起著重要的作用。將其應(yīng)用于自動(dòng)化變電站，可以提高變電站風(fēng)險(xiǎn)防控的質(zhì)量，具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。相關(guān)行業(yè)工作人員對(duì)此應(yīng)給予足夠重視。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);自動(dòng)化;變電站運(yùn)行及維護(hù)

1繼電保護(hù)裝置原理

當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，其工作頻段的電量將發(fā)生如下變化：一是電流增大，短路將使故障點(diǎn)與電源之間的電氣設(shè)備和輸電線路中的電流負(fù)荷超出額定范圍。二是電壓會(huì)降低，通常離故障點(diǎn)越近，電壓降低的幅度就越大。第三，電流、電壓的相位角和線路阻抗會(huì)發(fā)生變化。繼電保護(hù)裝置能根據(jù)電力系統(tǒng)電量的變化判斷線路故障，及時(shí)觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)，并向工作人員發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在這一過(guò)程中，繼電保護(hù)裝置最重要的功能是能夠正確判斷電力系統(tǒng)的異常運(yùn)行是正常狀態(tài)還是確實(shí)存在運(yùn)行故障，并準(zhǔn)確識(shí)別故障位置，為電力系統(tǒng)維護(hù)人員提供可靠的數(shù)據(jù)參考，從而提高維護(hù)效率和質(zhì)量，最大限度地減少安全事故損害損失。通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)電量變化特征的識(shí)別，實(shí)現(xiàn)故障識(shí)別功能。整個(gè)故障診斷和保護(hù)過(guò)程基本上由計(jì)算機(jī)程序控制，具有較高的自動(dòng)化水平。

2繼電保護(hù)裝置在自動(dòng)化變電站的應(yīng)用現(xiàn)狀

繼電保護(hù)裝置的調(diào)試和維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單可靠。目前，它已廣泛應(yīng)用于我國(guó)的自動(dòng)化變電站。該裝置功能多樣，可根據(jù)變電站實(shí)際運(yùn)行要求靈活配置。該裝置邏輯電路精度高，操作方便。通過(guò)對(duì)終端設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)試，在很大程度上解放了勞動(dòng)力，提高了電力系統(tǒng)的保護(hù)效率。此外，近年來(lái)，GPS衛(wèi)星定位技術(shù)在我國(guó)呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，自動(dòng)變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)充分集成了這一技術(shù)，有效地實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)故障錄波功能，提高了故障維修的準(zhǔn)確性和方便性。綜上所述，繼電保護(hù)裝置在自動(dòng)化變電站中的應(yīng)用空間非常廣闊，但與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)此類英語(yǔ)的技術(shù)水平有待進(jìn)一步提高和提高，特別是在新時(shí)期，變電站的技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越先進(jìn)，這對(duì)繼電保護(hù)裝置的性能標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求。

3自動(dòng)化變電站繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)管理

3.1繼電保護(hù)裝置的維護(hù)管理

繼電保護(hù)裝置的維護(hù)和管理對(duì)自動(dòng)化變電站的運(yùn)行安全也有著重要的影響，有關(guān)變電站應(yīng)給予足夠的重視。首先，要加強(qiáng)變電站設(shè)備操作人員的技能培訓(xùn)，設(shè)備操作人員對(duì)設(shè)備的熟悉程度和操作能力的專業(yè)化程度等，這將直接決定設(shè)備維護(hù)的效率和質(zhì)量。因此，在繼電保護(hù)裝置投入使用前，設(shè)備操作人員需要對(duì)各種設(shè)備進(jìn)行深入的研究，了解其運(yùn)行方式、線路特性和程序控制方法，以便在第一時(shí)間采取正確有效的方法解決和處理故障。其次，變電所還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的巡查，合理安排巡查值班制度，并做好相關(guān)巡查記錄，以便對(duì)后期異常情況進(jìn)行檢查和比較。特別是在高溫、高溫惡劣天氣條件下，繼電保護(hù)設(shè)備容易因外界溫度過(guò)高而導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部運(yùn)行熱量難以散失，從而造成部件損壞，影響設(shè)備的正常功能。此時(shí)，檢查人員應(yīng)根據(jù)天氣變化及時(shí)調(diào)整繼電保護(hù)設(shè)備室溫度，確保設(shè)備處于健康運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)，自動(dòng)化變電站可以充分利用自身在自動(dòng)化技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，完善繼電保護(hù)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、遙測(cè)和遙調(diào)功能，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行全天候狀態(tài)監(jiān)測(cè)，并設(shè)置相應(yīng)的信號(hào)預(yù)警程序，提高繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性系統(tǒng)故障預(yù)測(cè)能力。此外，有關(guān)人員還應(yīng)做好變電所室外二次回路的檢修工作，因?yàn)樽詣?dòng)化改造后，很多室外設(shè)備都增加了直流回路，加強(qiáng)了對(duì)這部分接地回路繼電保護(hù)裝置的檢修，并有針對(duì)性地減少室外直流接地故障。

3.2總體管理布局

繼電保護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)而復(fù)雜的過(guò)程，應(yīng)用于自動(dòng)化變電站，對(duì)變電站的運(yùn)行安全有著非常重要的影響。因此，相關(guān)行業(yè)工作人員必須對(duì)繼電保護(hù)裝置的整體運(yùn)行進(jìn)行嚴(yán)格認(rèn)真的全面管理和布局。然而，并不是所有機(jī)構(gòu)都具備繼電保護(hù)管理資格。不同的自動(dòng)化變電站對(duì)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行功能有不同的要求。此外，繼電保護(hù)裝置種類繁多，其實(shí)際應(yīng)用和運(yùn)行效果也會(huì)有很大差異。因此，在實(shí)際運(yùn)行管理過(guò)程中，各動(dòng)態(tài)變電所應(yīng)與具有專業(yè)繼電保護(hù)資質(zhì)的廠家合作。在配置繼電保護(hù)裝置時(shí)，不能簡(jiǎn)單地從經(jīng)濟(jì)效益的角度考慮管理布局，而應(yīng)從繼電保護(hù)裝置的產(chǎn)品質(zhì)量和性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從中選擇最經(jīng)濟(jì)有效的繼電保護(hù)配置，最大限度地保證自動(dòng)化變電站的運(yùn)行安全，降低安全事故的發(fā)生概率，為電力企業(yè)創(chuàng)造更長(zhǎng)期穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3選型設(shè)計(jì)管理

選型設(shè)計(jì)是自動(dòng)化變電站繼電保護(hù)裝置應(yīng)用和運(yùn)行管理的核心環(huán)節(jié)。只有做好設(shè)備選型，才能為后續(xù)的電力系統(tǒng)保護(hù)打下良好的基礎(chǔ)。具體來(lái)說(shuō)，在選擇和設(shè)計(jì)階段，相關(guān)行業(yè)人員應(yīng)立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，結(jié)合變電站未來(lái)一定時(shí)期的發(fā)展規(guī)劃和市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，從發(fā)展的角度制定前瞻性的繼電保護(hù)措施。換言之，變電站繼電保護(hù)的選型設(shè)計(jì)不僅要滿足當(dāng)前的運(yùn)行要求，還要留有足夠的可調(diào)空間。特別是在自動(dòng)化技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，變電站可能在未來(lái)幾年面臨另一次重大設(shè)備更新。此外，現(xiàn)代電子產(chǎn)品的數(shù)量和種類也在不斷增加。未來(lái)，人們對(duì)電力的需求會(huì)越來(lái)越大。變電站規(guī)模也將擴(kuò)大。繼電保護(hù)選型設(shè)計(jì)人員在制定方案時(shí)應(yīng)充分考慮和準(zhǔn)備。需要注意的是，在繼電保護(hù)裝置的選擇和設(shè)計(jì)中，應(yīng)避免選擇處于過(guò)渡期或雖然設(shè)備較新但性能不穩(wěn)定的設(shè)備，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中容易造成線路故障或設(shè)備功能沖突，這將增加變電站的運(yùn)行成本。另外，選型設(shè)計(jì)管理要有整體觀念的意識(shí)，使繼電保護(hù)、測(cè)量、信號(hào)控制等有機(jī)協(xié)調(diào)，保證系統(tǒng)一直處于正常運(yùn)行狀態(tài)，從而為變電站設(shè)備更新改造創(chuàng)造更大的設(shè)計(jì)控制。目前，變電站繼電保護(hù)選型設(shè)計(jì)可以保留傳統(tǒng)的變電站警鈴和電壓監(jiān)測(cè)功能，有效避免數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳或網(wǎng)絡(luò)故障，隨時(shí)切換到人工值班狀態(tài)或相關(guān)模式，以保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4結(jié)束語(yǔ)

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的“哨兵”。它通過(guò)設(shè)備反映電力系統(tǒng)元件的異常和故障信號(hào)，起到發(fā)送信號(hào)和跳閘的作用，能快速、準(zhǔn)確地隔離電力系統(tǒng)中的各種故障。避免大面積停電，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，在當(dāng)前形勢(shì)下，只有不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，才能保證我國(guó)電力工業(yè)持續(xù)、快速、健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]?盧建兵.淺析綜合自動(dòng)化變電站的繼電保護(hù)[J].科技與企業(yè)，2018（4）.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)昌吉供電公司）