提高繼電保護(hù)試驗(yàn)的有效性和正確性

鄧朝紅

摘要：繼電保護(hù)是企業(yè)電網(wǎng)安全的第一道防線，它對(duì)于設(shè)備以及企業(yè)石油化工生產(chǎn)裝置安全運(yùn)行具有重大意義。保護(hù)試驗(yàn)是保證繼電保護(hù)及其二次設(shè)備具備良好運(yùn)行狀態(tài)的一種有效措施。隨著技術(shù)進(jìn)步和企業(yè)電網(wǎng)發(fā)展，對(duì)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置的要求越來(lái)越高，為了保證動(dòng)作準(zhǔn)確率，對(duì)保護(hù)試驗(yàn)方法提出了更高的要求。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù); 試驗(yàn); 提高有效性和正確性

1繼電保護(hù)試驗(yàn)的基本原理和重要作用

進(jìn)行繼電保護(hù)試驗(yàn)的前提是要充分地了解繼電保護(hù)的原理和保護(hù)邏輯。繼電保護(hù)的基本執(zhí)行者是繼電保護(hù)設(shè)備，執(zhí)行的對(duì)象是發(fā)生故障或者異常狀況的電力系統(tǒng)，執(zhí)行的時(shí)間和范圍是在最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi)，最后執(zhí)行的命令是通知值班人員進(jìn)行善后工作或者發(fā)出信號(hào)通知工作人員根除電力系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題。繼電保護(hù)屬于電力系統(tǒng)不可分割的一部分，其作用可以概括為以下幾個(gè)方面：第一，可以保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作，比人工工作的效率要高，尤其是在電力系統(tǒng)的檢修、數(shù)據(jù)的收集以及統(tǒng)計(jì)等方面;第二，可以提高電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定工作的水平，能對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的問(wèn)題和故障進(jìn)行深度分析和總結(jié)，從而避免以后工作中出現(xiàn)類似的狀況和問(wèn)題;第三，對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的利用效率和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性起到顯著提高的作用，最終達(dá)到保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)作。綜上所述，繼電保護(hù)試驗(yàn)在電力系統(tǒng)的工作中起到非常重要的作用。

2過(guò)去的繼電保護(hù)試驗(yàn)法中存在的問(wèn)題

2.1繼電保護(hù)的某些功能無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)試

例如在進(jìn)行備用電源的自動(dòng)投入試驗(yàn)中，不能全站停電，只能單機(jī)進(jìn)行，一般人為地為備自投提供兩個(gè)母線電壓和進(jìn)線、母聯(lián)三個(gè)開關(guān)的位置，，同時(shí)需要采集電壓電流量并準(zhǔn)確配合，人工操作失壓可能會(huì)導(dǎo)致三根試驗(yàn)線先后拔出時(shí)間超過(guò)備自投的延時(shí)整定時(shí)間，從而無(wú)法觸發(fā)備自投啟動(dòng)條件。而在保護(hù)動(dòng)作閉鎖備自投試驗(yàn)中，必須確保在進(jìn)線斷路器因過(guò)流保護(hù)跳閘之前使進(jìn)線保護(hù)裝置檢測(cè)到I段母線失壓，避免進(jìn)線斷路器過(guò)早斷開導(dǎo)致閉鎖備自投未能達(dá)到啟動(dòng)條件。操作要求高，成功率低，大大的影響調(diào)試的效率和精確性。

2.2人為原因造成的試驗(yàn)結(jié)果誤差

過(guò)去的保護(hù)試驗(yàn)方法通過(guò)人工手動(dòng)方式接入試驗(yàn)線路，可能出現(xiàn)因人工錯(cuò)誤而造成線路接反等問(wèn)題，不能真實(shí)準(zhǔn)確再現(xiàn)保護(hù)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程，同時(shí)電路也存在故障風(fēng)險(xiǎn)。如某變電站在進(jìn)行線路光纖差動(dòng)保護(hù)試驗(yàn)時(shí)檢測(cè)結(jié)果合格，但在運(yùn)行中卻出現(xiàn)保護(hù)裝置動(dòng)作跳閘并造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，檢查維修發(fā)現(xiàn)是由于電流互感器極性接錯(cuò)了。由此可見，繼電保護(hù)試驗(yàn)結(jié)果合格，也仍然未發(fā)現(xiàn)回路中出現(xiàn)的故障問(wèn)題，沒(méi)有做整組試驗(yàn)，不能正確有效的提高繼電保護(hù)試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。盡管二次回路所占比例較小，但它的故障卻直接關(guān)系著繼電保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3提高繼電保護(hù)試驗(yàn)有效性和正確性的措施

由于傳統(tǒng)的試驗(yàn)方式具有諸多弊端，不能有效的提高繼電保護(hù)試驗(yàn)的有效性和正確性。

狀態(tài)序列法是繼電保護(hù)試驗(yàn)儀中試驗(yàn)?zāi)K之一，主要是為了滿足電力系統(tǒng)中一些特殊的保護(hù)測(cè)試需要，例如，做廠用電的快切以及備用電源的自動(dòng)投入試驗(yàn)和重合閘試驗(yàn)等。狀態(tài)序列模塊通過(guò)七對(duì)開入量的翻轉(zhuǎn)來(lái)獲取并測(cè)量保護(hù)的動(dòng)作值與動(dòng)作時(shí)間，可以靈活控制多達(dá)9個(gè)狀態(tài)輸出，每個(gè)狀態(tài)可以輸出4 相電壓、3 相電流，可根據(jù)實(shí)際情況自由定義電壓電流數(shù)據(jù)，方法同“交流試驗(yàn)”，每個(gè)狀態(tài)可以關(guān)閉、增刪、插入，可以命名，可以設(shè)置。要模擬復(fù)雜試驗(yàn)時(shí)，還可通過(guò)打開界面上的“短路計(jì)算”功能自動(dòng)計(jì)算得出，計(jì)算出的數(shù)據(jù)也可以進(jìn)行修改?？梢苑奖沆`活地模擬各種復(fù)雜的故障情況，測(cè)試復(fù)雜的邏輯組合。

4工程實(shí)例

4.1難用傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)的保護(hù)原理，采用狀態(tài)序列的方法進(jìn)行試驗(yàn)，以繼保之星703做備自投試驗(yàn)為例，接線方式：繼保儀的UA接備自投I母的Ua;UB接備自投I母的Uc;UC接備自投II母的Ua;UX接備自投II母的Uc;備自投I、II母的Ub短接后接在繼保儀的Un上。狀態(tài)序列應(yīng)具體設(shè)置四個(gè)狀態(tài)：

狀態(tài)1為故障前狀態(tài)：UA和UB將模擬I母電壓，幅值均設(shè)置為100V、相位相差60°;UC和UX將模擬II母電壓，幅值均設(shè)置為100V、相位相差60°。因繼保儀的開出1、2分別接A111、A121的合位信號(hào)（HWJ），設(shè)置開出1、2狀態(tài)為閉合，表示進(jìn)線A111、A121斷路器都處于合位。

狀態(tài)2為故障態(tài)：UC和UX電壓設(shè)置為0表示II母失壓，假設(shè)備自投裝置跳閘延時(shí)0.2s，則狀態(tài)2的輸出時(shí)間要比定值大0.1s。進(jìn)入此狀態(tài)時(shí)，備自投裝置還未給A121斷路器發(fā)跳閘命令，故A111、A121仍為合位，開出1、2狀態(tài)仍為閉合。

狀態(tài)3為跳閘后狀態(tài)：II母失壓后，備自投檢測(cè)到A121斷開才會(huì)給A112發(fā)合閘命令。因此開出量1狀態(tài)設(shè)為閉合，表示A111合位、開出量2狀態(tài)設(shè)為斷開，表示A121已跳開。這個(gè)狀態(tài)的輸出時(shí)間應(yīng)大于備自投裝置的合閘時(shí)間，假設(shè)合閘時(shí)間為1.5s，那么設(shè)置1.6s比較合適。

狀態(tài)4為重合狀態(tài)：在傳統(tǒng)變電站，測(cè)試儀依次模擬前三個(gè)狀態(tài)后，備自投裝置會(huì)向外發(fā)出合A112的命令，備自投試驗(yàn)結(jié)束。若不設(shè)置重合狀態(tài)，備自投裝置可能會(huì)因?yàn)闆](méi)有接收到A112的合閘位置，會(huì)報(bào)備自投失敗。狀態(tài)4設(shè)置時(shí)I母、II母均有壓，A111、A112合位，輸出時(shí)間任意。，且保護(hù)裝置上顯示差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作信息，則表明試驗(yàn)成功。

4.2用狀態(tài)序列的方法對(duì)常規(guī)保護(hù)進(jìn)行試驗(yàn)，按照保護(hù)動(dòng)作的原理設(shè)置好故障前和故障態(tài)的電氣量，選擇控制方式和故障類型即可。

4.3狀態(tài)序列做整組實(shí)驗(yàn)

繼電保護(hù)的二次回路在安裝之后，為了確保其運(yùn)行的可行性和安全性，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行整組的試驗(yàn)，按照規(guī)定將每一套保護(hù)設(shè)備的整組實(shí)驗(yàn)作用在斷路器上，進(jìn)行整組實(shí)驗(yàn)。數(shù)據(jù)設(shè)定完畢，按下“開始試驗(yàn)”，裝置輸出“正常狀態(tài)”的各相對(duì)稱量，此時(shí)各相電壓為為額定電壓（57.7V）、電流為負(fù)荷電流，按下？“開始故障”按鈕，或“開入c”接通，裝置進(jìn)入故障狀態(tài)，輸出故障電流、電壓，加至保護(hù)裝置上，保護(hù)跳閘后，裝置輸出跳閘后狀態(tài)量。整組試驗(yàn)是在所有繼電保護(hù)裝置調(diào)試中最完善最全面的試驗(yàn)，不僅能對(duì)二次回路的正確設(shè)計(jì)進(jìn)行校驗(yàn)，還能對(duì)調(diào)試的質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)校驗(yàn)，可以及時(shí)更正很多接線上的錯(cuò)誤。

5總結(jié)

繼電保護(hù)設(shè)備對(duì)于企業(yè)的生產(chǎn)有著巨大的作用，企業(yè)和單位一定要定期對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行完整的試驗(yàn)。繼電保護(hù)試驗(yàn)的過(guò)程相對(duì)繁瑣，試驗(yàn)的環(huán)節(jié)相對(duì)較多，同時(shí)所需的時(shí)間也較多。

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（作者單位：湖南省岳陽(yáng)市岳陽(yáng)泰藝檢維修有限責(zé)任公司）