變電運(yùn)行中繼電保護(hù)問(wèn)題的探討

張卓，李帆

（河南機(jī)電職業(yè)學(xué)院，河南 鄭州 451191）

近年來(lái)，我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；耐卣购脱由?，而且也逐步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和智能化的技術(shù)應(yīng)用，提高了變電運(yùn)行的效率和質(zhì)量，但也正是在這一態(tài)勢(shì)的推動(dòng)下，智能電網(wǎng)需要兼顧的主客觀因素也更加復(fù)雜，對(duì)變電運(yùn)行提出的要求也更加嚴(yán)格，不再以簡(jiǎn)單的量化生產(chǎn)為本位，而是更加強(qiáng)調(diào)安全性和穩(wěn)定性的提升。在這種情況下，企業(yè)就應(yīng)當(dāng)提高對(duì)繼電保護(hù)的重視和關(guān)注，要引進(jìn)更加現(xiàn)代化的繼電保護(hù)技術(shù)，及時(shí)排除變電運(yùn)行中存在的問(wèn)題和隱患，保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的正常秩序。

1 分析變電運(yùn)行繼電保護(hù)的基本概念

無(wú)論是變電系統(tǒng)還是變電站，其自身的組成都涉及多個(gè)方面的內(nèi)容，需要結(jié)合不同類(lèi)型的電氣設(shè)備和電網(wǎng)線路，也在智能電網(wǎng)的發(fā)展推動(dòng)下變得更加復(fù)雜，這也就意味著，一旦設(shè)備或者是線路在使用的過(guò)程中出現(xiàn)了故障，那么，就有可能影響整個(gè)系統(tǒng)或者是電站的質(zhì)量。在這種情況下，企業(yè)就必須采取特定的保護(hù)措施來(lái)維持現(xiàn)場(chǎng)的穩(wěn)定，而繼電保護(hù)就是其中較為常見(jiàn)且重要的一種。這一方式的使用需要安裝特定的繼電保護(hù)裝置，由此對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行全方位的監(jiān)督和調(diào)控，并總結(jié)成里程數(shù)據(jù)，作為技術(shù)人員的參考依據(jù)，一旦遇到故障或者是問(wèn)題時(shí)，繼電保護(hù)裝置也可以自動(dòng)切除電力系統(tǒng)內(nèi)的故障元件，讓整個(gè)過(guò)程顯露出選擇性和自動(dòng)性的特點(diǎn)，防止故障元件受到進(jìn)一步的損害，以免其他運(yùn)行環(huán)節(jié)受到干擾和影響，最大限度地減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)，繼電保護(hù)裝置也能夠識(shí)別出變電運(yùn)行中的異常狀況，然后發(fā)出警報(bào)信息，信息表達(dá)的形式可以是聲光，也可以是圖文，提醒現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督人員，及時(shí)采取處理和解決的措施。以上這些也足以說(shuō)明，繼電保護(hù)能夠?yàn)樽冸娺\(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保障，能夠降低事故發(fā)生的概率與可能性，也可以縮小事故發(fā)生的范圍和不良影響。

2 分析變電運(yùn)行中存在的問(wèn)題和不足

2.1 安全管理不到位

在很多情況下，變電運(yùn)行之所以出現(xiàn)故障，主要是由于電網(wǎng)管理的不足。盡管大多數(shù)電網(wǎng)的發(fā)展都向著智能化和自動(dòng)化的方向邁進(jìn)，而且變電站的系統(tǒng)復(fù)雜性也更為突出，管理工作需要兼顧的領(lǐng)域也更加多樣。但在具體實(shí)踐的過(guò)程中，仍舊有相當(dāng)一部分變電站沿用傳統(tǒng)的管理方法和模式，按照層級(jí)分配的形式，下發(fā)檢查任務(wù)和管理任務(wù)，這就完全無(wú)法真正滿足電網(wǎng)運(yùn)行的基本需求，也會(huì)阻礙安全管理工作的正常開(kāi)展。同時(shí)，部分管理人員在專(zhuān)業(yè)能力上也存在一定的欠缺和不足，并沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)到管理工作的必要性和重要價(jià)值，變電站也沒(méi)有構(gòu)建完善的管理體系和機(jī)制，制度的執(zhí)行存在一定的形式主義色彩，這就會(huì)讓實(shí)踐活動(dòng)顯露出走馬觀花的弊端。

2.2 設(shè)備管理存在問(wèn)題

筆者在上文中已經(jīng)提到過(guò)，變電系統(tǒng)本身就涉及多種類(lèi)型的變電設(shè)備和不同的線路，而設(shè)備與設(shè)備之間也存在著密切的聯(lián)系，在用電量急劇上升、供電規(guī)模不斷擴(kuò)大的背景下，電力資源和用戶之間的需求也存在明顯的矛盾和沖突，許多變電站為了縮小工序上的矛盾，都會(huì)選擇讓變電系統(tǒng)連續(xù)不斷地運(yùn)行，就會(huì)給電力設(shè)備帶來(lái)沉重的負(fù)擔(dān)和壓力，加速設(shè)備和線路的老化。同時(shí)，變電設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境本身就較為特殊，會(huì)受到外界溫度的干擾，如果溫度有所上升，那么，設(shè)備絕緣就會(huì)老化，使用年限就會(huì)相對(duì)縮短。除此之外，部分操作人員并沒(méi)有采取保護(hù)措施來(lái)維護(hù)電力設(shè)備，導(dǎo)致電網(wǎng)的分布變得十分雜亂，這就大大增加了管理的安全風(fēng)險(xiǎn)和隱患。

2.3 結(jié)構(gòu)管理存在不足

變電系統(tǒng)建設(shè)的目的是為了推動(dòng)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，所以也需要和服務(wù)地區(qū)的實(shí)際情況相結(jié)合，但許多變電站在實(shí)際施工的時(shí)候，卻并沒(méi)有充分考慮電網(wǎng)后期拓展的可能性，導(dǎo)致電網(wǎng)施工存在許多不合理的地方。如果電網(wǎng)在投入使用一段時(shí)間后，不能適應(yīng)區(qū)域的用電需求，那么就有可能在用電高峰期承受過(guò)于沉重的負(fù)擔(dān)和壓力，如果操作人員選擇用拉閘限電的方式來(lái)維護(hù)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定，那么，就會(huì)影響電網(wǎng)服務(wù)功能的有效發(fā)揮，也會(huì)影響區(qū)域居民的正常生活。同時(shí)，值得注意的是，如果變電站建設(shè)的過(guò)程中沒(méi)有充分考慮設(shè)備的使用情況，那么，也會(huì)影響電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的合理性，埋下許多隱患和風(fēng)險(xiǎn)。

3 分析變電運(yùn)行繼電保護(hù)的基本原則

管理人員應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持把可靠性當(dāng)作變電運(yùn)行的基本導(dǎo)向，要分析區(qū)域變電站發(fā)展的基本特點(diǎn)，在維持傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置應(yīng)用狀態(tài)的基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)有的繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，讓一次設(shè)備和二次回路之間能夠有效配合。同時(shí)，管理人員應(yīng)當(dāng)利用電子互感器，來(lái)收集線路運(yùn)行的數(shù)據(jù)和信息，其中，采樣系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)使用雙A/D 低頭，而且還要接入合并單元。不同合并單元輸出兩路數(shù)字采樣值的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)由同一路通道，進(jìn)入一套保護(hù)裝置內(nèi)。而且，管理人員應(yīng)當(dāng)采用直接采樣的方式收集信息，就當(dāng)間隔保護(hù)來(lái)講，要采用直接跳閘的方式，如果跳閘方式需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，那么，后續(xù)實(shí)施的保護(hù)措施就應(yīng)當(dāng)滿足穩(wěn)定性的基本需求。除此之外，管理人員應(yīng)當(dāng)保證電壓系統(tǒng)的相互獨(dú)立性，要避免不同的網(wǎng)絡(luò)由同一裝置來(lái)控制，這樣可以降低干擾和影響，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部裝置的各個(gè)數(shù)據(jù)接口來(lái)講，也應(yīng)當(dāng)保證控制器的相互獨(dú)立。

4 分析變電運(yùn)行繼電保護(hù)的措施和方法

4.1 主變壓器的繼電保護(hù)

主變壓器是整個(gè)變電運(yùn)行系統(tǒng)的核心構(gòu)成部分，其自身運(yùn)行的質(zhì)量能夠在很大程度上影響甚至決定變電站的運(yùn)行質(zhì)量，而且，主變壓器所在的區(qū)域也是問(wèn)題的高發(fā)區(qū)，如果產(chǎn)生故障或問(wèn)題，那么，就會(huì)影響整個(gè)供電區(qū)域的可靠性，也會(huì)破壞變電運(yùn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和秩序。在這種情況下，操作人員要盡可能保證主變壓器的正常工作，在正式安裝之前，要明確變壓器的容量和工作的性質(zhì)，安裝與之配套的保護(hù)裝置，而且要合理配置變壓器保護(hù)裝置的基本參數(shù)，參數(shù)的選擇應(yīng)當(dāng)與國(guó)家的宏觀標(biāo)準(zhǔn)相符合。除此之外，在完成繼電保護(hù)裝置工作后，操作人員還要根據(jù)變壓器的各個(gè)單元，配置相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，連接保護(hù)裝置和變壓器的終端，以達(dá)到自動(dòng)控制的效果。

4.2 母線的繼電保護(hù)

母線是電力輸送的橋梁和紐帶，也是構(gòu)成電力運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的重要基礎(chǔ)，如果母線在運(yùn)行中出現(xiàn)了故障，那么，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)變電系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)不良，造成嚴(yán)重的安全事故。而且，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，母線的繼電保護(hù)始終處于邊緣化的位置，這就在很大程度上提高了斷電事故發(fā)生的概率，給電力企業(yè)也帶來(lái)了不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。在這種情況下，電力企業(yè)要采取有效的辦法，對(duì)母線進(jìn)行繼電保護(hù)，要采用分布式的形式，降低母線運(yùn)行的壓力和負(fù)擔(dān)，降低成本的投資，提高運(yùn)行的效率。

在具體實(shí)踐的過(guò)程中，操作人員應(yīng)當(dāng)先考察某電運(yùn)行的周邊環(huán)境，要總結(jié)出運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，由此來(lái)確定繼電保護(hù)的配置要件，操作人員可以直接配置單套的繼電保護(hù)設(shè)備，這樣不僅可以節(jié)省許多空間，而且也可以省略不必要的施工步驟，降低了施工的難度。同時(shí)，值得注意的是，母線和普通線路的繼電保護(hù)并不存在本質(zhì)上的區(qū)別，所以操作人員也可以采用普通線路的繼電保護(hù)措施，來(lái)強(qiáng)化母線的防護(hù)工作，這樣可以簡(jiǎn)化施工的結(jié)構(gòu)。另外，母線的保護(hù)裝置本身就可以把智能終端與合并單元連接到一起，所以，也能夠自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)運(yùn)行的故障和問(wèn)題，一旦發(fā)現(xiàn)不正常的現(xiàn)象，傳感器可以及時(shí)收集信息，并發(fā)送到中央處理器上。

4.3 線路的繼電保護(hù)

線路在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)受到外界環(huán)境的影響和干擾，特別是就自然環(huán)境和氣候條件來(lái)講，在這種情況下，操作人員就應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)發(fā)揮繼電保護(hù)的保護(hù)功能和檢測(cè)功能，而且要保證這兩部分功能的相對(duì)獨(dú)立性，實(shí)現(xiàn)兩者的互相配合與協(xié)調(diào)。對(duì)此，操作人員可以利用直接采樣或者是直接跳斷路器的方法，來(lái)控制電路的運(yùn)行，針對(duì)不同的線路，分別設(shè)置繼電保護(hù)裝置，然后，用導(dǎo)線把智能終端與合并單元連接到一起，構(gòu)建專(zhuān)業(yè)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和共享。同時(shí)，操作人員也可以利用互感器，測(cè)量線路的電流信號(hào)和電壓信號(hào)，然后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包處理和分析。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，持續(xù)性推動(dòng)變電運(yùn)行繼電保護(hù)的發(fā)展是合理且必要的舉動(dòng)，這是提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的應(yīng)有之策，也是維護(hù)電力系統(tǒng)安全和穩(wěn)定的有效措施。本文從主變壓器、母線和線路這三個(gè)角度，論述了變電運(yùn)行繼電保護(hù)的方式和方法，充分結(jié)合了變電運(yùn)行的基本原則，具有理論上的合理性與實(shí)踐上的可行性，能夠作為電力企業(yè)的參考依據(jù)。但在具體實(shí)踐的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)如何選擇，仍舊需要電力企業(yè)根據(jù)情況來(lái)科學(xué)決策。