論智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試技術(shù)

馬東巍，于文強

（中電建建筑集團(tuán)有限公司，北京100120）

隨著我國智能電網(wǎng)的發(fā)展，人們生活、工廠生產(chǎn)等增加了智能電網(wǎng)的運行壓力，智能電網(wǎng)發(fā)生故障后會直接影響后續(xù)的應(yīng)用效果，無法提供正常的用電量。智能變電站實現(xiàn)了人工控制到自動控制的轉(zhuǎn)變，智能變電站對繼電保護(hù)調(diào)試技術(shù)也提出了較高的要求，繼電保護(hù)調(diào)試技術(shù)直接關(guān)系到智能變電站的安全性。

1 智能變電站分析

智能變電站是現(xiàn)代智能電網(wǎng)中的重要組成部分，與傳統(tǒng)變電站相比，智能變電站有以下特點（1）數(shù)據(jù)采集數(shù)字化，智能變電站以及繼電保護(hù)裝置中都采用了數(shù)字化的設(shè)備，促進(jìn)了智能變電站的數(shù)字化發(fā)展，智能變電站應(yīng)該注重數(shù)字化設(shè)備的應(yīng)用，滿足智能電網(wǎng)的需求；（2）層次結(jié)構(gòu)分布化，智能變電站的層次結(jié)構(gòu)朝分布化的方向發(fā)展，確保智能變電站能夠完成分布式配置，有針對性地處理智能變電站中的任務(wù)；（3）信息交流網(wǎng)絡(luò)化，智能變電站建設(shè)中實現(xiàn)了信息交流網(wǎng)絡(luò)化，智能變電站中構(gòu)建了數(shù)字自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)信息交流的網(wǎng)絡(luò)化，進(jìn)而提高了智能變電站的信息化。

2 智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試的措施

智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試措施主要分為三類，結(jié)合圖1分析繼電保護(hù)調(diào)試的應(yīng)用：

圖1 智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試措施

2.1 調(diào)試保護(hù)設(shè)備

智能變電站機電保護(hù)調(diào)試中首先要組織保護(hù)設(shè)備調(diào)試，工作人員要全面檢查智能變電站的運行設(shè)備，保證變電站上每個終端排都和相應(yīng)的壓力板連接好，檢查連接線的穩(wěn)固性，防止變電站保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)松動的現(xiàn)象，一定要確保智能變電站上插件齊全。智能變電站保護(hù)設(shè)備調(diào)試時，在直流電路絕緣設(shè)備檢查室以及交流電路絕緣設(shè)備檢查室工作時都要切斷電源，拔掉保護(hù)設(shè)備的邏輯插件，營造安全的調(diào)試環(huán)境。智能變電站保護(hù)設(shè)備調(diào)試的工作有：（1）繼電保護(hù)調(diào)試中，檢測零點漂移時應(yīng)該縮短端子排的實際電壓，切斷所有的電流通路，檢查保護(hù)設(shè)備的電流、電壓，這樣才能簡化零點漂移的檢查流程；（2）在保護(hù)設(shè)備的端子庫連接交流電流、電壓，把電流和電壓接入到端子庫，分析電流電壓的采樣值以及精度，保證測量結(jié)果和設(shè)備顯示的精確性，兩者之間的誤差應(yīng)控制在5%范圍內(nèi)；（3）智能變電站中的保護(hù)開關(guān)也是調(diào)試的主要設(shè)備，調(diào)試時需要圍繞測量開關(guān)實行仿真試驗，確保保護(hù)開關(guān)的輸出動作與仿真試驗的測量結(jié)果對應(yīng)，保證保護(hù)開關(guān)為合格的狀態(tài)；（4）設(shè)備調(diào)試中注意校對零序定時限制、零序反向時間限制等，還要校對縱差動保護(hù)，進(jìn)行一系列的校準(zhǔn)以后，才能保證設(shè)備通訊的穩(wěn)定性，調(diào)試過程中需確保沒有異常報警燈及警報，這樣才能實現(xiàn)設(shè)備調(diào)試的安全性。

2.2 調(diào)試通道

智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試措施中，需對通道進(jìn)行調(diào)試，通道調(diào)試時要充分結(jié)合通道在變電站中的現(xiàn)狀，進(jìn)而保證設(shè)備縱向通道處于正常的狀態(tài)，排除異常警報的影響。智能變電站設(shè)備的縱向通道為恒定時，異常報警燈是熄滅的狀態(tài)。繼電保護(hù)設(shè)備中含有光纖通道，這時組織好通道調(diào)試工作，保證智能變電站繼電保護(hù)通道穩(wěn)定。智能變電站繼電保護(hù)通道調(diào)試的內(nèi)容有：（1）智能變電站繼電保護(hù)裝置中安裝了高性能的光纖通道，通道調(diào)試時清理光纖結(jié)構(gòu)，保證光纖通道中所有的設(shè)備接口為安全狀態(tài)；（2）光纖通道的質(zhì)量、性能要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，選擇信譽好的制造商，促使接地網(wǎng)之間能準(zhǔn)確斷開；（3）調(diào)試?yán)^電保護(hù)的通道時要以復(fù)用信道、光纖信道為根本，不能只調(diào)試一種通道，逐步檢查調(diào)試的步驟，調(diào)試設(shè)備的發(fā)光功率，把檢查標(biāo)準(zhǔn)相同的兩個通道插件放在一起調(diào)試，一定要保證兩個通道插件的檢測結(jié)果一致，促使光纖速率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)；（4）繼電保護(hù)調(diào)試時通信時鐘的識別轉(zhuǎn)換應(yīng)為相同值，檢查通信時鐘中是否存在異常信號，時鐘正常才不會影響通道的使用。

2.3 調(diào)試GOOSE

GOOSE是指智能變電站中面向通用對象，其為IEC61850的快速報文傳輸機制，完成變電站之間的實時信息。繼電保護(hù)調(diào)試措施中對GOOSE展開調(diào)試，在GOOSE模式下的菜單欄內(nèi)，要調(diào)試相關(guān)設(shè)備的通信狀態(tài)，還要統(tǒng)計好設(shè)備的消息信息。智能變電站繼電保護(hù)中與GOOSE相關(guān)的報警信號有3類，如表1。GOOSE在智能變電站中有優(yōu)質(zhì)的發(fā)送途徑，至少支持八個發(fā)送的工作模板，對GOOSE調(diào)試中需要約10個壓力板，以免GOOSE調(diào)試中受發(fā)射板不足而出現(xiàn)問題，影響到調(diào)試的過程。對GOOSE調(diào)試時設(shè)備所有的處理信息都要由歸零開始，發(fā)送的信息中包括輸入信息、發(fā)送信息，所有的信息都要實時生成數(shù)據(jù)，經(jīng)過調(diào)試后GOOSE有足夠的可接受能力，滿足智能變電站的運行。

表1 GOOSE在智能變電站中的報警信號

3 智能變電站繼電保護(hù)自動化技術(shù)的應(yīng)用

智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試后實現(xiàn)了繼電保護(hù)的自動化，本文主要分析繼電保護(hù)自動化技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用，表明繼電保護(hù)調(diào)試的重要性。

3.1 自動化技術(shù)在變壓器保護(hù)中的應(yīng)用

變壓器是智能變電站的核心，在智能變電站的使用過程中變壓器起到關(guān)鍵的作用，變壓器直接關(guān)系到整個智能電網(wǎng)的運行效果。智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試之后，自動化技術(shù)應(yīng)用到變壓器保護(hù)中，具體的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個方面，分別是：（1）瓦斯保護(hù)，變壓器運行中的變壓器油應(yīng)該保持在最優(yōu)質(zhì)的狀態(tài)，當(dāng)變壓器油出現(xiàn)問題或者油箱自身出現(xiàn)問題后，就會直接影響變壓器的使用，嚴(yán)重時還會釋放易燃易爆氣體以及有毒氣體，進(jìn)而降低了變壓器的安全水平，繼電保護(hù)自動化技術(shù)能夠?qū)崟r監(jiān)督變壓器的運行，監(jiān)控瓦斯氣體，變壓器運行中有瓦斯超標(biāo)的情況時繼電保護(hù)自動化技術(shù)就會自動啟動斷電，及時發(fā)出警報提示，以免故障繼續(xù)擴大；（2）短路保護(hù)，繼電保護(hù)自動化技術(shù)在阻抗繼電保護(hù)器的作用下保護(hù)變壓器短路，繼電保護(hù)自動化技術(shù)保證智能變電站在短路狀態(tài)下也能繼續(xù)運行，提高智能變電站的運行水平。

3.2 自動化技術(shù)在線路接地保護(hù)中的應(yīng)用

智能變電站中的線路非常復(fù)雜，線路數(shù)量分布較多，線路接地是一項重要的工作，智能變電站中不同的線路應(yīng)采用不同的方法，自動化技術(shù)能夠準(zhǔn)確地區(qū)分線路接地的方法，根據(jù)智能變電站的實際需求給出合適的方法。智能變電站中的線路接地保護(hù)分為小電流型接地、大電流型接地，智能變電站中故障的種類及原因不同，考慮到不同因素對智能變電站的影響，在繼電保護(hù)自動化技術(shù)的作用下，有效分辨智能變電站接地線路的問題，提高智能變電站線路接地保護(hù)的水平。

3.3 自動化技術(shù)在母線保護(hù)中的應(yīng)用

將繼電保護(hù)自動化技術(shù)應(yīng)用到智能變電站的母線保護(hù)中，會根據(jù)智能變電站中母線的實際應(yīng)用給出相應(yīng)的措施。母線保護(hù)可以分為差動保護(hù)、相位保護(hù)，這兩種母線保護(hù)有著一定的差異，其目的都是為了保障智能變電站的高效運行。繼電保護(hù)自動化技術(shù)在母線中的差動保護(hù)需要在母線元件上安裝電流互感器，促使電流互感器與母線電流保持一致的變化。智能變電站中二次繞組和母線連接以后，直接把繼電保護(hù)裝置安裝到母線差動的地方，這樣才能完成母線保護(hù)的工作。

4 智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試中的重要問題

本文總結(jié)了智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試技術(shù)中的幾點重要問題，完善了繼電保護(hù)調(diào)試技術(shù)的應(yīng)用。

4.1 廠內(nèi)聯(lián)調(diào)

智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試工作要以實際為主，廠內(nèi)聯(lián)調(diào)是繼電保護(hù)調(diào)試技術(shù)中的重要問題。我國智能電網(wǎng)的規(guī)模逐漸擴大，智能電網(wǎng)中的變電站數(shù)量也越來越多，智能變電站中投入了大量的元件、設(shè)備，組織好元件與設(shè)備的廠內(nèi)聯(lián)調(diào)，才能保障智能變電站繼電保護(hù)的可靠性。智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試工作需組織好廠內(nèi)聯(lián)調(diào)的工作。智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試的設(shè)備因生產(chǎn)廠家的不同存在不同的標(biāo)準(zhǔn)，這樣就會影響設(shè)備在智能變電站中的使用。智能變電站繼電保護(hù)工作開展時組織了廠內(nèi)聯(lián)調(diào)的工作，準(zhǔn)確定義安裝設(shè)備中的標(biāo)準(zhǔn)，保證合并單元采樣的有序?qū)嵤?。智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試中，從設(shè)備、元件的采購階段就實行廠內(nèi)聯(lián)調(diào)工作，發(fā)現(xiàn)設(shè)備聯(lián)調(diào)中出現(xiàn)的問題，逐步改造智能變電站繼電保護(hù)中的設(shè)備，適當(dāng)?shù)刈錾壧幚?。智能變電站繼電保護(hù)廠內(nèi)聯(lián)調(diào)之后更能實現(xiàn)整個變電站的安全與穩(wěn)定，以免影響智能變電站的使用。

4.2 測試接線

智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試中組織測試接線工作，測試接線的直接目的就是檢查智能變電站繼電保護(hù)裝置的可靠性，促使繼電保護(hù)能夠達(dá)到安全、穩(wěn)定的運行狀態(tài)，進(jìn)而提高智能變電站繼電保護(hù)的運行水平和工作效率。智能變電站繼電保護(hù)測試接線時，使用尾纖把測試儀和保護(hù)設(shè)備連接好，測試儀中發(fā)出的電流、電壓以數(shù)據(jù)的形式產(chǎn)生，這時保護(hù)裝置就會有GOOSE信號，完成繼電保護(hù)的系統(tǒng)檢測。測試接線的整間調(diào)試工作中，應(yīng)該利用以往傳統(tǒng)的繼電保護(hù)測試儀完成工作，主要是為了獲取準(zhǔn)確的結(jié)果，合并單元需和檢測儀連接好，完成繼電保護(hù)電力控制測試、電力保護(hù)測試。智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試中測試接線的信息分析了變電站電流的通過實況，由此發(fā)現(xiàn)電流傳輸中的問題，對于解決智能變電站中的問題具有重要作用。

4.3 光纖調(diào)試

在智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試工作中，光纖調(diào)試是不能忽視的問題，光纖調(diào)試的問題主要表現(xiàn)在以下兩個方面：第一，智能變電站的光纖要遵循一用一備的原則，當(dāng)光纖發(fā)生問題之后可以及時更換，保證智能變電站繼電保護(hù)的正常運行，避免智能變電站發(fā)生安全事故，提高整個電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行；第二，智能變電站運行中使用的所有光纖，纖芯都要進(jìn)行衰耗測試，測試通過之后才能把光纖投入使用，在光纖調(diào)試工作中需仔細(xì)記錄光纖運行數(shù)據(jù)，以免光纖運行中出現(xiàn)質(zhì)量問題，維護(hù)智能變電站的安全運行。

4.4 檢測調(diào)試

智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試時組織了檢測調(diào)試，檢測調(diào)試是需要注意的問題，智能變電站繼電保護(hù)運行需要依靠檢測技術(shù)，檢測調(diào)試中記錄下智能變電站繼電保護(hù)的通信模式，多元化分析記錄的數(shù)據(jù)，為智能變電站繼電保護(hù)提供有效的調(diào)試。檢測調(diào)試有助于發(fā)現(xiàn)智能變電站繼電保護(hù)中的突發(fā)問題，檢測系統(tǒng)會把問題直接上報給報警系統(tǒng)，這樣才能讓工作人員快速地發(fā)現(xiàn)智能變電站的運行問題，維護(hù)智能變電站的運行穩(wěn)定。

5 結(jié)束語

智能變電站中繼電保護(hù)調(diào)試是重要的技術(shù)，繼電保護(hù)調(diào)試起到關(guān)鍵的作用，直接關(guān)系到智能變電站的運行。智能變電站中融入了大量的信息技術(shù)、通信技術(shù)等，全面落實繼電保護(hù)調(diào)試，保證繼電保護(hù)調(diào)試技術(shù)的作用，更重要的是實現(xiàn)智能變電站的安全與穩(wěn)定，致力于為用電用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)，提高智能變電站運營的經(jīng)濟(jì)效益。