智能變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行和維護(hù)管理

王臻 金士杰

摘要：智能電網(wǎng)這一概念的提出，使得大量變電站朝著智能化的方向轉(zhuǎn)變，這在一定程度上提升了變電站的運(yùn)行效率。由于智能變電站內(nèi)的一次設(shè)備較多，加之值守人員較少，所以需要采用有效的繼電保護(hù)裝置，確保一次設(shè)備的運(yùn)行可靠性。為使繼電保護(hù)在智能變電站中的作用得以充分發(fā)揮，必須做好繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)管理工作。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù)設(shè)備;運(yùn)行;維護(hù)

智能電網(wǎng)的發(fā)展推動(dòng)了我國(guó)繼電運(yùn)維技術(shù)的成長(zhǎng)進(jìn)入了一個(gè)全新的階段，智能變電站對(duì)于電網(wǎng)進(jìn)步理念的全面變革，給繼電維護(hù)原理、操作、保護(hù)等諸多方面帶來(lái)了新的思考，對(duì)繼電維護(hù)設(shè)備的速動(dòng)性、可靠性、安全性等方面提出了更高的要求。因此，對(duì)智能化變電站繼電維護(hù)的操作與保護(hù)技術(shù)進(jìn)行深入探討，推動(dòng)我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)向更深層次發(fā)展是非常必要的。

1繼電保護(hù)系統(tǒng)的組成概述

全面分析傳統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)可發(fā)現(xiàn)，其主要構(gòu)架層面可劃分為間隔層及站空層，而智能變電站的構(gòu)架及模式均明顯優(yōu)于傳統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)。由此可見(jiàn)，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)不止具備傳統(tǒng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，更增加過(guò)程控制的職能，有助于優(yōu)化過(guò)程層及間隔層的總體功能，對(duì)提高總體工作效率具有不可比擬的積極作用。其中，智能變電站中電子互感器與傳統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)相比，具有更明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，例如：絕緣性能良好及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明確等，極大程度上減少絕緣易燃材料的使用量，預(yù)防出現(xiàn)火災(zāi)及爆炸等危險(xiǎn)事件，最大限度地提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性。

2智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備概述和重要應(yīng)用

智能化變電站繼電保護(hù)裝置最主要的作用是能夠及時(shí)地對(duì)電網(wǎng)檢測(cè)到的故障進(jìn)行調(diào)整和修復(fù)，最終實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行。對(duì)于智能變電站的工作，繼電保護(hù)系統(tǒng)能有效地避免實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障，同時(shí)具有對(duì)所收集的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)和同步處理的功能。所以智能變電所的繼電保護(hù)裝置能夠?qū)ο到y(tǒng)異常進(jìn)行有效的判斷和處理，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行具有重要意義。在當(dāng)今社會(huì)，人們的生產(chǎn)和生活都離不開(kāi)電力，智能變電站的供電穩(wěn)定性直接影響著人們的生活，也是持續(xù)進(jìn)行電力改造的主要原因。若在變電站的具體工作過(guò)程中，繼電保護(hù)裝置發(fā)生異常，往往會(huì)導(dǎo)致智能變電站發(fā)生跳閘等異常情況，類似問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響電力設(shè)備的正常供電，進(jìn)而影響居民的工作和生活。為了避免智能變電站的供電設(shè)備遭受更嚴(yán)重的損壞，需要將受損元器與智能變電站隔離開(kāi)來(lái)，使故障對(duì)系統(tǒng)造成的損失最小化。在供電設(shè)備正常工作過(guò)程中，一旦智能變電站出現(xiàn)異常，并超出繼電保護(hù)設(shè)備的調(diào)節(jié)范圍，繼電保護(hù)設(shè)備就能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，用這種方法可以有效地監(jiān)測(cè)智能變電站的運(yùn)行，避免故障的發(fā)生給整個(gè)供電系統(tǒng)帶來(lái)更大的損失。此外，在故障發(fā)生的第一時(shí)間，繼電保護(hù)設(shè)備能夠快速啟動(dòng)，并有效地將故障區(qū)域與整個(gè)電力系統(tǒng)隔離，避免故障導(dǎo)致更大范圍的系統(tǒng)損壞。

3智能變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行和維護(hù)管理措施

3.1制定檢修方案

從具體工作效果角度來(lái)看，智能變電站經(jīng)長(zhǎng)期發(fā)展其總體技術(shù)水平呈明顯上升趨勢(shì)，尤其是經(jīng)變電站信息交互情況分析后能明確得出其技術(shù)進(jìn)步結(jié)果。為了保證智能變電站檢修工作有序開(kāi)展，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)秉持實(shí)事求是的工作原則，盡量于檢修前期結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，制定科學(xué)合理的檢修方案，并且詳細(xì)探究及分析日常檢修期間是否需要停電處理，特別是變電站設(shè)備檢修期間是否需要進(jìn)行停電處理，以形成科學(xué)合理的問(wèn)題處理方案。同時(shí)，綜合考慮變電站的具體運(yùn)行情況，選擇適宜的檢修方法，尤其是停電后及時(shí)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，而對(duì)于不需要停電處理的設(shè)備則健全其繼電保護(hù)檢修流程，靈活運(yùn)用各種技術(shù)手段，大力實(shí)施合并單元檢修作業(yè)。

3.2運(yùn)用智能運(yùn)維系統(tǒng)

為提升智能變電站繼電保護(hù)裝置的運(yùn)維水平，可以對(duì)智能運(yùn)維系統(tǒng)加以合理運(yùn)用。

（1）系統(tǒng)功能架構(gòu)。繼電保護(hù)設(shè)備智能運(yùn)維系統(tǒng)，采用的是三層架構(gòu)體系，最上層為數(shù)據(jù)源，中間層為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析，最底層為應(yīng)用層。其中數(shù)據(jù)源既可采用導(dǎo)入的方式獲取，也可通過(guò)采集的方式獲取。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分析由數(shù)據(jù)庫(kù)完成，系統(tǒng)有兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，分別為結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化。應(yīng)用層中包含系統(tǒng)的主要功能，該層采用模塊化設(shè)計(jì)，包括以下模塊：狀態(tài)監(jiān)測(cè)、運(yùn)維業(yè)務(wù)以及輔助工具等。

（2）系統(tǒng)移動(dòng)終端。在繼電保護(hù)裝置智能運(yùn)維系統(tǒng)中，移動(dòng)終端是較為重要的組成部分之一，主要負(fù)責(zé)收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及智能運(yùn)維的執(zhí)行。智能運(yùn)維系統(tǒng)的性能，在很大程度上取決于通信效率。基于此，移動(dòng)終端采用外網(wǎng)與運(yùn)維系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為確保數(shù)據(jù)信息的安全性，采用安全接入平臺(tái)，將外網(wǎng)數(shù)據(jù)接入到內(nèi)網(wǎng)。該平臺(tái)會(huì)對(duì)需要接入內(nèi)網(wǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全認(rèn)證，滿足安全要求的數(shù)據(jù)會(huì)被允許進(jìn)入，可以保證數(shù)據(jù)交互效率。

3.3變電站與繼電保護(hù)技術(shù)

繼電保護(hù)作為安全電網(wǎng)的第一道防線應(yīng)迅速檢測(cè)到阻隔點(diǎn)，并對(duì)所有的故障點(diǎn)都能迅速隔離開(kāi)。建造必須有四個(gè)特征：可靠性、速度性、靈敏性和有選擇性。繼電保護(hù)經(jīng)歷了整流型、晶體管型、集成電路、保護(hù)微計(jì)算機(jī)等等一系列的技術(shù)，但“四性”是電網(wǎng)的基本需求。在不同的開(kāi)發(fā)階段，繼電保護(hù)技術(shù)的四個(gè)特性也在不斷改善。根據(jù)電網(wǎng)的異常情況，繼電保護(hù)需要快速、精確并可靠地解決故障，計(jì)算電力系統(tǒng)的過(guò)渡問(wèn)題信息，使用基波來(lái)解決問(wèn)題，不同故障的時(shí)間范圍不同，算法也不同。繼電保護(hù)系統(tǒng)主要可以分為;模擬數(shù)據(jù)收集、A/D轉(zhuǎn)換、邏輯操作、輸入/輸出環(huán)節(jié)。模擬數(shù)據(jù)收集來(lái)自互感器，輸出到開(kāi)關(guān)直至跳閘。通過(guò)微計(jì)算機(jī)的保護(hù)，保護(hù)裝置有效地解決了設(shè)備簡(jiǎn)化與邏輯電路的問(wèn)題，并擁有執(zhí)行功能。主設(shè)備和二級(jí)設(shè)備之間的交流信息主要由二次電纜進(jìn)行。因?yàn)楸Ｗo(hù)裝置必須是在出現(xiàn)故障的地方絕緣故障，簡(jiǎn)化保護(hù)繼電保護(hù)系統(tǒng)連接將提高繼電保護(hù)的穩(wěn)定性與可靠性。

3.4強(qiáng)化線路保護(hù)配置

在智能變電站的運(yùn)行過(guò)程中，線路保護(hù)裝置發(fā)揮著巨大的作用，其既能合理地控制和保護(hù)供電系統(tǒng)中的各種電壓系統(tǒng)，又能在裝置的運(yùn)行中發(fā)揮監(jiān)控、測(cè)量、保護(hù)和調(diào)節(jié)的作用。智能化變電系統(tǒng)主要采用縱聯(lián)差動(dòng)方式對(duì)線路保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)，其保護(hù)方式主要有后備式和集中式兩種。智能變電站設(shè)備在實(shí)際使用過(guò)程中，要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的方式對(duì)變電站供電系統(tǒng)線路保護(hù)配置異常進(jìn)行處理，以保證相關(guān)設(shè)備能夠正常工作，從而有效地提高智能變電站運(yùn)行的平穩(wěn)性和安全性能。

結(jié)束語(yǔ)

隨著智能變電站技術(shù)的快速發(fā)展，不僅對(duì)可靠性的要求很高，而且對(duì)敏感性的要求也很高。通過(guò)優(yōu)化與現(xiàn)代化傳統(tǒng)的智能變電站的準(zhǔn)備方法，以智能變電站作為電網(wǎng)建設(shè)的核心，在組織過(guò)程中進(jìn)行對(duì)構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的管理，可以改善整體的穩(wěn)定性，提高智能變電站的總體技術(shù)水平。為此，確保繼電保護(hù)的可靠運(yùn)行顯得尤為重要。可以按照變電站的實(shí)際情況，對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行合理配置，并采取有效的措施提高繼電保護(hù)的運(yùn)維水平，使保護(hù)功能得到全面發(fā)揮，為智能變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

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