智能變電站繼電保護設備的運行和維護

黃英杰

（廣東電網有限責任公司東莞供電局，廣東 東莞 523000）

如今，智能信息技術已在國家電力系統(tǒng)中得到廣泛推廣。在供電系統(tǒng)中實現(xiàn)智能技術的過程中，智能變電站是最重要的內容，也是智能電網的核心內容和核心。目前，智能變電站的“三層兩網”結構大大減少了智能變電站整體運維的資金投入，但給實際的系統(tǒng)運行帶來了新的挑戰(zhàn)。為了確保智能變電站的正常運行和持續(xù)發(fā)展，電網公司需要不斷探索和實施實際設備運行和維護方法的變化。

一、智能變電站繼電保護系統(tǒng)概述

從當前智能變電站的實際建設來看，采用的“兩層三網”架構系統(tǒng)可以最大程度地保證當前一次，二次系統(tǒng)的連續(xù)性，從而有效地提高了穩(wěn)定性和可靠性。智能變電站與常規(guī)變電站的工作條件之間的差異更加明顯，例如用光纜替換電纜，用數字光信號替換傳統(tǒng)電信號。因此，在繼電保護系統(tǒng)的設計與應用中，系統(tǒng)的所有部件都配備了多級協(xié)調的后備保護措施和快速跳閘的主要保護措施，但繼電保護系統(tǒng)的保護功能也不斷得到優(yōu)化和完善。優(yōu)化了變電站的實際工作條件和特性配置。對于在智能變電站中部署和應用的繼電保護系統(tǒng)，必須考慮兩個方面。一種應用于變電站級，智能變電站的繼電保護系統(tǒng)必須全面，因此必須加以適應，并通過在線現(xiàn)實，以集中式后備保護時間自調整技術為核心，然后利用這種方法的功能優(yōu)勢不僅可以達到更強的廣域保護效果，還可以為變電站及附近的變電站提供后備保護措施。在配置過程級別即智能變電站的過程級別的過程中，有必要分析變電站一次設備的實際情況，如果變電站的一次設備屬于最新的智能設備，則該過程設備內部應設置級別保護，如果基礎設備已從現(xiàn)有設備進行了修改，則必須在HSC 機柜中配置保護。

二、繼電保護在智能變電站中的重要作用及其特點

（一）繼電保護在智能變電站中的重要作用

由于電能對社會發(fā)展絕對重要，因此有必要加強智能變電站的管理，以有效提高電力系統(tǒng)的工作水平。與傳統(tǒng)變電站的管理工作和管理方法相比，繼電保護系統(tǒng)的應用更加高效，便捷，可以對變電站系統(tǒng)進行全面的動態(tài)監(jiān)控，可以大大提高變電站的數字化和現(xiàn)代化水平。有效布置和應用變電站可以為變電站的運行提供安全保障，提高智能變電站的穩(wěn)定性，并確保變電站可以提供更穩(wěn)定的能源。但是，智能變電站很容易發(fā)生變化，會影響實際工作的外部因素，因此在管理工作的發(fā)展中必須加強對電子設備的管理和控制，充分考慮電磁兼容性問題，并充分利用繼電保護系統(tǒng)的整體效能。通過建立預警機制和應急機制，提高智能變電站發(fā)生故障時的處理高效性。隨著我國智能變電站的不斷發(fā)展，智能變電站的供電質量與人們的日常生活息息相關。但是，如果在當前智能變電站的某些操作過程中系統(tǒng)的繼電保護裝置的組件出現(xiàn)問題，則可能導致整個智能變電站的斷路器跳閘。

（二）智能變電站繼電保護的運行特點

一般來說，智能變電站繼電保護的運行特性主要體現(xiàn)在以下三點：首先，在運行傳統(tǒng)變電站時，主要依靠對信息平臺的手動檢查和警告來進行良好的維護和設備故障的運行。因此，容易發(fā)生維護和運行效率低下的問題，不能保證電網將長期保持安全穩(wěn)定狀態(tài)。應用智能變電站可以顯著改善此問題。其次，是智能的錯誤處理。由于外部因素或人為的不當操作的影響，變電站運行期間可能會發(fā)生故障。此外，智能變電站可以在發(fā)生錯誤時智能地分析錯誤并及時解決。第三，及時信息交流。在現(xiàn)代互聯(lián)網快速發(fā)展的背景下，網絡技術的不斷發(fā)展在一定程度上促進了電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。借助網絡技術，可以確保信息交互的及時性。智能變電站基于網絡技術，可以每天24 小時監(jiān)控變電站的實際運行情況，立即發(fā)現(xiàn)問題并科學制定解決問題的有效措施，確保變電站的安全可靠運行。

三、智能變電站繼電保護設備運行維護要點

（一）正常運行中的智能變電站維護

為了確保相應人員清楚地理解智能變電站的工作原理和設備的基本結構，應加強對員工的專業(yè)培訓，以便在使用相關的機械和設備時可以對其進行維護。即使智能變電站正常運行，也應注意相關設備的運行條件。具體而言，相關員工必須執(zhí)行三個方面：首先，在按照標準進行操作時，員工應記錄繼電保護設備的運行狀態(tài)并將其報告給日常會議，以便所有員工都能掌握繼電保護設備的狀況，并在發(fā)生異常情況時采取對應措施。其次，員工必須根據從系統(tǒng)獲得的信息來處理設備，如果有任何異常，則必須根據已知的設備狀態(tài)和統(tǒng)計信息來判斷異常。對于嚴重的異常情況，需要專業(yè)的維護人員及時采取措施。第三，如果短路裝置被自動切斷，則應逐一檢查現(xiàn)場情況，并分析故障原因。如果繼電保護設備出現(xiàn)嚴重異常，應及時切斷開關，并由專業(yè)維修人員到現(xiàn)場進行維修。

（二）系統(tǒng)異常運行期間的維護

在繼電保護設備運行期間可能發(fā)生多種類型的故障，因此，為了防止故障蔓延，操作和維護人員必須熟悉這些故障并能夠采取有效措施。特別是，智能變電站中繼電保護設備的異常行為包括以下幾種情況。1.網絡設備信號傳輸失敗。通過分析網絡圖數據，可以確定故障的具體原因并找到故障的位置，并且當發(fā)生G00SE 故障時，可以制定詳細的計劃并通過深入分析解決問題。2.網絡設備干擾公共信號傳輸。這是智能變電站的常見故障，主要影響變壓器保護、線路保護和母線保護等設備。通過網絡結構分析，采用特定的技術有效地處理故障，確保繼電保護設備的正常運行。3.MU 障礙。MU 障礙代表合并單位障礙。在智能變電站設備中，合并單元是指變壓器和電流之間的接口設備。如果智能變電站的MU 故障，則應注意細節(jié)，并應制定完整的維護計劃以指導維護工作的進行。4.繼電保護設備智能終端的故障。智能變電站的重要特性體現(xiàn)在智能應用中，因此在維護過程中，有必要詳細了解智能終端的特性，并分析終端問題對整個設備的影響、智能終端故障的原因，工作人員要完成設備的維護。

（三）繼電保護的創(chuàng)新重點

智能電網的建設已經全面開始，繼電保護裝置的智能化至關重要，傳統(tǒng)的電力傳輸系統(tǒng)正在逐步發(fā)生變化。在這種情況下，電網建設必須知情，智能，科學，有效創(chuàng)新繼電保護技術，根據實際情況確定繼電保護改革的重點，并根據當地情況更新繼電保護。

首先，著重提高繼電保護數據和信息的收集能力，積極引進數字繼電保護技術和設備?；鶎庸╇姴块T可以圍繞變壓器的改進引入數字設備，并不斷提高收集基本供電數據和信息的能力，以確保供電的穩(wěn)定性，達到高效供電的目的。二是建立網絡供電數據傳輸機制，促進智能變電站的快速推廣，實現(xiàn)變電站控制信息的全面共享，改變現(xiàn)有的中繼數據信息傳輸機制，拓寬中繼管理數據信息的傳輸渠道。

（四）正常情況下的繼電保護操作與維護

正常情況下，智能變電站繼電保護的運行和維護是對繼電保護系統(tǒng)的相關設備進行檢查，以確保二次回路和網絡能夠為繼電保護系統(tǒng)的可靠運行打下堅實的基礎。此外，檢測繼電保護裝置的警告燈，以便在發(fā)生故障時，開關會首次發(fā)出警告，并自動閉合每個開關，從而可以科學地判斷相應的故障，可以防止智能變電站發(fā)生故障后引起重大問題。

（五）新型繼電保護運行檢查方式

傳統(tǒng)的繼保檢查具有一些缺點，但是并非所有現(xiàn)有的繼保檢查項目都可以用某些在線檢查方法代替，并且與傳統(tǒng)的檢查相比，在線繼保檢查還具有評估盲點。因此，迫切需要建立一種新的繼電保護操作和檢查方式，以彌補兩種操作和檢查方法的缺點，并充分利用每種方法的優(yōu)點。

（六）總體設計思路切實可行

智能終端采用分層分布式結構，可以組合在一起并安裝在開關柜中。整個系統(tǒng)靈活可靠。每個隔室的功能是獨立的，沒有相互依存關系。損壞一臺設備不會影響其功能及其他設備。充分利用了四合一性質和通信網絡的優(yōu)勢，集成了保護，測量和控制功能，并使用通信網絡來傳輸詳細信息?？梢圆鸪F(xiàn)有的輔助信號控制電纜，簡化了二次布線，不僅可以減少二次設備，而且可以節(jié)省大量投資，節(jié)省人力和物力，降低施工難度和維護工作量。同時，為了與現(xiàn)有方法兼容并保留一些遠程控制信號，智能終端也使用與現(xiàn)有操作控制模式兼容的現(xiàn)有模式。

（七）合并設備維護

由于合并設備在變電站智能繼電保護系統(tǒng)中起著重要作用，因此模塊出現(xiàn)任何問題都會直接影響變電站的正常運行。解決集成單元的故障時，必須單獨處理所有有問題的單元，以避免單元和單元之間的擴展。每個單元的維護工作完成后，應正確連接繼電保護系統(tǒng)和合并單元。

（八）中間層設備維護

智能變電站的繼電保護設備，相比傳統(tǒng)變電站，減少了大量的二次電纜接線，大多數的二次信號、數據傳輸功能通過GOOSE 網絡實現(xiàn)，繼電保護裝置通過光纖網線與GOOSE 網交換機連接。因此，GOOSE 網絡相關設備對智能變電站繼保功能至關重要。因此在智能變電站繼保運維中，也需要注重對GOOSE 網絡設備等中間層設備的巡視、維護，發(fā)現(xiàn)設備異常需要及時記錄、處理。

四、智能變電站繼電保護設備運維質量控制

（一）設立管理和監(jiān)督人員

除相關的操作員外，還必須分配專門的管理和監(jiān)督人員，以確保繼電保護設備在操作時的可靠運行。管理和監(jiān)督人員必須了解繼電保護設備的工作原理和繼電保護設備的結構，并具有專業(yè)的管理知識。當智能電站發(fā)生故障時，通過現(xiàn)場調查和專業(yè)分析確定故障原因后，現(xiàn)場人員可以根據具體情況指導故障處理。此外，管理監(jiān)督者必須對人員的操作進行監(jiān)督，以確保繼電保護設備的操作嚴格按照標準執(zhí)行。除人員管理外，管理和監(jiān)督人員還必須管理設備，包括中繼設備的生命周期管理，從采購和安裝到運行的狀態(tài)管理以及設備的日常維護管理。

（二）建立設備日常管理系統(tǒng)

在日常使用過程中，智能變電站繼電保護設備的維護和管理對于設備的正常運行非常重要。因此，有必要建立設備的日常管理體系，改善日常維護工作。首先，必須保持衛(wèi)生并及時清潔設備本身和周圍環(huán)境。其次，設備需要定期維護，應定期記錄并報告設備的運行與故障情況。第三，如果發(fā)現(xiàn)設備出現(xiàn)故障，應及時停止運行，以防止設備故障引起的操作事故。第四，通過改進現(xiàn)有設備，推動技術創(chuàng)新，特別是計算機網絡技術的集成，實現(xiàn)對智能變電站整個電力系統(tǒng)的監(jiān)控。

結束語

智能變電站是我國智能電網積極發(fā)展的最重要部分。智能變電站的互操作技術和相關信息的共享方法是通過數字化實現(xiàn)的。智能變電站具有兩個技術特征：全站通信平臺設備，數字技術設備。智能變電站的維護模式應從正常運行環(huán)境和異常運行環(huán)境兩個方面入手。在正常運行環(huán)境下，應加強繼電保護裝置的維護和修理，并實時關注是否有監(jiān)控系統(tǒng)異常。在異常的操作環(huán)境下，有必要及時檢查和維護變電站的故障設備，并始終注意設備的刀閘以及開關是否處于正常工作狀態(tài)。