智能變電站繼電保護設(shè)備的運行和管理研究

張潔 李明

摘要：智能變電站是新時代的產(chǎn)物，在智能變電站中蘊含了多種高新技術(shù)，具有自動管理的功能，其中涵蓋了光電信息技術(shù)、微電子集成技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等，從本質(zhì)上來看，智能變電站屬于一種多功能設(shè)備，具有自動化屬性，而且在各種先進技術(shù)的作用下，智能變電站還具有節(jié)能的功能。基于此，本文主要分析了智能變電站繼電保護設(shè)備的運行和管理。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護設(shè)備;運行;管理

中圖分類號： TM77 文獻標識碼： B

引言

隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，繼電保護技術(shù)有了很大的發(fā)展。近些年來，因繼電保護裝置而引發(fā)的各類事故也不斷減少，不過，由于電網(wǎng)的飛速發(fā)展，繼電保護也要滿足更多的要求。上述內(nèi)容對我國繼電保護技術(shù)的長久發(fā)展有著非常重要的意義。

1 智能變電站的結(jié)構(gòu)

智能變電站作為電網(wǎng)系統(tǒng)中的核心部分，承擔著電力輸送的功能，直接關(guān)系到輸配電效率和供電質(zhì)量。當前我國所采用的智能變電站一般結(jié)構(gòu)為三層雙柵形式，其中三層是指站控制層、過程層以及間隔層，雙柵則是指過程層網(wǎng)絡(luò)和站控層網(wǎng)絡(luò)。其中站控層是整個變電站的控制中心，具有相對較高的管理能力，負責收集信息、判斷信息、實現(xiàn)電力通信功能和同步對時功能等。過程層通過利用合并單元、開關(guān)設(shè)備以及電流互感器和智能終端等，基于電壓互感器和斷路器等設(shè)備，能夠為智能變電站模擬量、獲取開關(guān)量，作用是保護變電站的設(shè)備和收集信息。在過程層和站控層之間存在間隔層，其能夠為智能變電站穩(wěn)定運行起到保護作用，其中包含了安全自動裝置、繼電保護裝置以及監(jiān)控、測儀表等二次設(shè)備，主要功能是確保一次設(shè)備正常運行[1]。

2 智能變電站繼電保護功能

2.1 限定延時電壓

對變電站進行限定延時控制，可以有效地減少這些不良因素產(chǎn)生的威脅，在延時控制下，可以實現(xiàn)有效地智能變電站電流監(jiān)測，實時的獲取電流信息，當電流值出現(xiàn)異常時，繼電保護系統(tǒng)就會產(chǎn)生作用，切斷線路，避免異常電流對系統(tǒng)造成影響，實現(xiàn)了對變電設(shè)備的有效防護，在這種防護作用下，智能變電站的可靠性得以提升。

2.2 輔助決策工功能

在電力系統(tǒng)運行的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各種故障，極大地增加系統(tǒng)風險，同時，繼電保護也會因此而產(chǎn)生保護誤動的情況，對系統(tǒng)運行非常不利，錯誤的繼電保護會造成設(shè)備損毀甚至引發(fā)電力事故。繼電保護系統(tǒng)的應(yīng)用，可以消除傳統(tǒng)故障處理模式中存在的各種弊端，在系統(tǒng)運行過程中，繼電保護系統(tǒng)可以對系統(tǒng)運行信息進行收集，對這些信息進行模糊分析，不僅可以在故障發(fā)生的時候第一時間做出預(yù)警，確定故障位置，而且在繼電保護系統(tǒng)的作用下，實現(xiàn)對故障的有效預(yù)測，實現(xiàn)故障的事前控制，及時地做出應(yīng)對，充分發(fā)揮出繼電保護系統(tǒng)的重要作用[2]。

2.3 繼電保護的狀態(tài)檢修

狀態(tài)檢修也是繼電保護系統(tǒng)的重要功能，在繼電保護系統(tǒng)運行的過程中，存在大量的影響因素，設(shè)計因素、二次回路因素等等，任何一個因素如果沒有得到有效排除，都會極大地增加系統(tǒng)運行風險，阻礙繼電保護系統(tǒng)重要作用的發(fā)揮。在智能技術(shù)的作用下，繼電保護裝置的功能更加強大，具有自檢的功能，可以及時的發(fā)現(xiàn)自身問題，可以有效地提升狀態(tài)檢修效果，促進系統(tǒng)的穩(wěn)定運行[3]。

3智能變電站繼電保護設(shè)備的運行和管理策略

3.1細化繼電保護維護方案

根據(jù)變電站繼電保護系統(tǒng)的運行狀況，在設(shè)備故障問題處理中為增強繼電保護維護的效果，需細化各項繼電保護系統(tǒng)的維護方案 ：對于設(shè)備維護人員，需掌握繼電保護系統(tǒng)的運行情況，并按照繼電保護的運行規(guī)程對保護裝置進行定期檢查，針對設(shè)備隱患問題要及時處理，避免故障問題對系統(tǒng)運行造成影響，提高設(shè)備使用的整體效果 ;對于繼電保護裝置維護人員，需記錄繼電保護裝置的信號指示、報告情況等，并通過配套性樹脂的確定，規(guī)范繼電保護系統(tǒng)的運行方案，使系統(tǒng)在規(guī)范的數(shù)值內(nèi)正常運行，展現(xiàn) 變電站繼電保護系統(tǒng)的使用價值。

3.2遵守繼電保護設(shè)計原則

在確保發(fā)揮出繼電保護作用的前提下，二次系統(tǒng)設(shè)計要遵循簡單、經(jīng)濟等原則，對功能進行簡化，不能過于復(fù)雜，否則會影響到運行效率。在拒動時系統(tǒng)有后備保護，設(shè)備過多會增加二次設(shè)備誤動的概率。繼電保護設(shè)計時要綜合考慮各方面因素，保證設(shè)計的科學合理性，與實際需求相符合，在系統(tǒng)運行中可以發(fā)揮出有效作用。繼電保護技術(shù)處于不斷發(fā)展之中，所以要在設(shè)計中不斷改進，對于提升繼電保護水平有很大的幫助。繼電保護設(shè)計要由專業(yè)人員來負責，保證設(shè)計方案質(zhì)量，改善繼電保護系統(tǒng)運行效果。展望繼電保護技術(shù)發(fā)展趨勢，增強創(chuàng)新意識，不斷引入新技術(shù)，促進繼電保護技術(shù)優(yōu)化升級，確保適應(yīng)發(fā)展需求，對電力系統(tǒng)運行進行保護，提升供電的穩(wěn)定性[4]。

3.3繼電保護設(shè)備異常狀態(tài)下的運行維護和管理

在智能變電站繼電保護裝置運行過程中，出現(xiàn)異常狀態(tài)的主要原因是GOOSE模塊出現(xiàn)故障或者是間隔合并單元故障和智能終端故障等。針對這一現(xiàn)象，檢修人員需要加強對電力線路、變壓器和母線等設(shè)施的保護。其中線路保護則是利用智能化管理平臺對電力和網(wǎng)絡(luò)線路進行運行監(jiān)控，發(fā)生故障時則需通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)管控斷路器和電閘，以便快速實現(xiàn)信息交換處理，保障通信正常;變壓器保護是對內(nèi)部維護采用分布式維護技術(shù)，注重對非電量的保護，并采用電纜連接的方式進行處理，而對后備部分則采用集中式維護技術(shù)，基于非電量保護模塊發(fā)現(xiàn)故障，同時發(fā)布跳閘指令，以減小變壓器的損傷程度。

3.4對繼電保護設(shè)備智能終端

智能終端在系統(tǒng)中的作用是控制跳合閘的狀態(tài)，如果其發(fā)生故障，則會導致所有設(shè)備的跳合閘失控，不利于變電站的穩(wěn)定運行。因此解決智能變電站繼電保護設(shè)備的智能終端故障，應(yīng)當及時退出終端的出口板，并對造成故障的原因進行分析，找準故障位置，消除安全隱患。對智能終端采用的運行維護和管理措施即是通過引起出口板退出，實現(xiàn)繼電保護的作用。

3.5和間隔合并單元故障的運維管理

合并單元在智能變電站的繼電保護系統(tǒng)運行過程中發(fā)揮出了很重要的作用，其主要的功能為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的監(jiān)控，如果合并單元出現(xiàn)故障，就會對智能變電站繼電保護系統(tǒng)產(chǎn)生直接的影響。合并單元故障產(chǎn)生于單套配置的間隔當中，故障產(chǎn)生后，維修人員首先要發(fā)出“斷開”的申請，讓故障單元的開關(guān)及時斷開、停止運行。具體的操作流程如下：退出單線間隔與故障位置對應(yīng)的保護出口壓板，并將故障位置對應(yīng)的保護母線裝置退出。這種處理方法有一定的應(yīng)用優(yōu)勢，可以避免單元故障的進一步演化，對單元故障產(chǎn)生的消極影響進行遏制，通過此種處理方式，可以把單元故障對智能變電站產(chǎn)生的影響降到最低，為工作人員營造更好的故障維護環(huán)境，從而提升電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。

結(jié)束語

隨著我國電力事業(yè)發(fā)展，變電站數(shù)量在不斷增加，為社會經(jīng)濟發(fā)展提供電力資源支持。變電站是電網(wǎng)的重要組成部分，在先進技術(shù)支持下，變電站智能化水平有了很大提升，改善了系統(tǒng)運行效果。從實際情況來看，繼電保護安全事故比較多，不僅影響到正常供電，而且會損害企業(yè)經(jīng)濟效益，所以要提高重視程度。

參考文獻

[1] 吳龍飛 .110kV 變電站繼電保護的故障問題及保護措施 [J]. 科技創(chuàng)新導報 ，2018，26.

[2]占建英 . 論電力系統(tǒng)繼電保護的維護及故障解決[J]. 無線互聯(lián)科技 ，2015，1.

[3] 易棟輝 . 淺談變電站繼電保護的運行維護及故障處理 [J]. 科技創(chuàng)新導報 ，2018，26.

[4] 孫瑞浩 .電力系統(tǒng)繼電保護動作中故障及解決對策 [J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018，22

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