試論智能變電站繼電保護(hù)檢測(cè)和調(diào)試技術(shù)

葛銳

（國(guó)網(wǎng)淮安供電公司,江蘇淮安，223001）

1 智能變電站繼電保護(hù)的相關(guān)概述

智能變電站是將計(jì)算機(jī)、智能算法和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)等多項(xiàng)科技綜合運(yùn)用在一起而取得的結(jié)果,目前我國(guó)正大力提倡變電站的智能建設(shè),與傳統(tǒng)變電站繼電保護(hù)體系相比,有著非常明顯的特點(diǎn)。智能變電站中具有智能化一次裝置,且結(jié)合了感應(yīng)器與智能終端,可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)地收集和管理,從而真正達(dá)到信息化數(shù)字技術(shù),同時(shí)也在原有技術(shù)的基礎(chǔ)下進(jìn)一步增強(qiáng)了智能管理功能,可以與電子設(shè)備建立通訊功能,對(duì)智能變電站的設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)自我檢測(cè),變電站中的智能一次裝置主體有電流互感器、線路以及變壓器等,這些裝置均可以完成自動(dòng)化功能。當(dāng)下智能變電站在目前的發(fā)展階段中大部分使用的都是二次設(shè)備,在變電站中增設(shè)了維護(hù)和檢測(cè)設(shè)備,以便完成某些特殊的功能。要使整個(gè)系統(tǒng)的性能達(dá)到最佳,并進(jìn)行信息化集成,就必須采用更高級(jí)的網(wǎng)絡(luò)通訊功能,以便于完成二次設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。而在智能變電站基礎(chǔ)上將一次設(shè)備和二次設(shè)備整合,并利用硬件單元進(jìn)行變電站的檢測(cè)和維護(hù),以便于實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的統(tǒng)一資源共享。

另外，智能變電站的總體效率會(huì)比傳統(tǒng)變電站高出不少,并且還能夠做到對(duì)智能變電站的即時(shí)監(jiān)測(cè),即當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)該變電站就能夠迅速反應(yīng)過(guò)來(lái),這不但可以減少經(jīng)濟(jì)損失,同時(shí)還可以在較大程度上提高變電站的效率。從另一層面考慮,雖然繼電保護(hù)系統(tǒng)本身對(duì)于變電站的安全工作也具有一定的影響與重要性,但隨著變電站的進(jìn)展,它也會(huì)發(fā)生變化,所以,傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)也已無(wú)法適應(yīng)智能變電站的發(fā)展要求[1]。

圖1 傳統(tǒng)變電結(jié)構(gòu)和智能變電結(jié)構(gòu)的區(qū)別

2 智能變電站繼電保護(hù)檢測(cè)

2.1 設(shè)備的檢測(cè)

雖然當(dāng)下我國(guó)的智能變電站的檢測(cè)方法有許多不同的測(cè)試類(lèi)型，但這些測(cè)試類(lèi)型下的都有一個(gè)統(tǒng)一的目的，便是希望通過(guò)智能變電站繼電保護(hù)檢測(cè)來(lái)提高變電站的使用壽命以及工作效率。所以，在對(duì)智能變電站進(jìn)行保護(hù)監(jiān)測(cè)時(shí)需要仔細(xì)的做好各項(xiàng)相關(guān)工作，不僅要在檢測(cè)時(shí)挑選好內(nèi)部系統(tǒng)安裝工具、組成單元、繼電保護(hù)工具等器械，更需要在檢測(cè)開(kāi)始之前做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，例如檢查好每一處儀器相對(duì)應(yīng)的數(shù)值是否正確，每一項(xiàng)系統(tǒng)的工作狀況是否合格，待仔細(xì)確認(rèn)無(wú)誤后，才能夠?qū)ψ冸娬具M(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，最后再將檢測(cè)合格的智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行使用。

2.2 發(fā)電機(jī)、變壓器的檢測(cè)

在工作上，如果想要確保智能變電站的各項(xiàng)功能正常使用，需要注意的第一點(diǎn)便是按照要求，正常、合理的使用變電站設(shè)備，同時(shí)，在繼電保護(hù)檢測(cè)設(shè)備開(kāi)始使用之前，要實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)好設(shè)備的質(zhì)量，確保無(wú)誤后才能放入到正常工作中使用。在日常對(duì)智能變電站的變壓器、發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)施進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)試時(shí)，工作人員要確保運(yùn)用科學(xué)的檢查方法和調(diào)試技術(shù)對(duì)這些實(shí)施進(jìn)行檢測(cè)，只有這樣才可以驗(yàn)證設(shè)備是否達(dá)到了能夠使用的正常標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)揮其正常功能。另外，在檢查變電站的變壓器時(shí)，還要額外檢查一下其是否在工作中的使用許可，并注意是否經(jīng)過(guò)了實(shí)際電壓測(cè)試的相關(guān)要求。

2.3 裝置動(dòng)作值及動(dòng)作時(shí)間檢測(cè)

一般情況下,智能變電站內(nèi)配備的保護(hù)裝置都會(huì)在電器設(shè)備發(fā)生故障情況以后及時(shí)完成故障狀態(tài)控制管理工作,目的是在于提高變電所的安全管理工作水平,但實(shí)現(xiàn)這一作用的前提就是需要先確定好安全保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間和動(dòng)作位置,都可以保持在最佳狀態(tài)。對(duì)于保證調(diào)研項(xiàng)目管理實(shí)際工作的順利開(kāi)展,工程技術(shù)人員必須做好對(duì)變壓器和保護(hù)裝置各環(huán)節(jié)內(nèi)容的測(cè)量,在實(shí)際管理工作中,應(yīng)該采用數(shù)字繼電保護(hù)檢測(cè)儀來(lái)增強(qiáng)裝置的電流和壓力,并要注意觀測(cè)指示板上的數(shù)據(jù),接著又要將其數(shù)據(jù)和維護(hù)檢測(cè)儀上顯示的技術(shù)參數(shù)加以比較,并仔細(xì)地記下在該設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),所產(chǎn)生的動(dòng)作時(shí)間以及動(dòng)作值。

3 對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試的分析

3.1 系統(tǒng)的調(diào)試環(huán)節(jié)

繼電保護(hù)控制系統(tǒng)是確保智能變電站安全可靠、運(yùn)行安全可靠的關(guān)鍵,因此,常需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整機(jī)調(diào)試,繼電保護(hù)控制系統(tǒng)檢測(cè)的過(guò)程中,通常會(huì)通過(guò)光纜為媒介來(lái)檢查智能測(cè)量器和控制箱之間的進(jìn)入與出口方法,為智能變電站控制系統(tǒng)帶來(lái)有效信號(hào)支持,在閉環(huán)測(cè)試狀態(tài)下要實(shí)現(xiàn)對(duì)智能操控箱信號(hào)的直接接入,繼電保護(hù)控制系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)必須有合并單元和互感器的正確配置方可進(jìn)行調(diào)試,根據(jù)此,具體調(diào)試方法主要為設(shè)備接口上的直接檢測(cè)、交換機(jī)接口的檢測(cè)二類(lèi),前一類(lèi)檢測(cè)時(shí)需對(duì)設(shè)備用光釬進(jìn)行插拔,雖然檢測(cè)較精確,但光纖頭易損壞,后一類(lèi)則并不需要光纜的直接插拔,但有時(shí)需要其他設(shè)備的投退運(yùn)行,以減少造成錯(cuò)誤率,而且在特殊條件下交換器設(shè)置也需要變更。另外，傳統(tǒng)的檢測(cè)儀表和智能操控箱依然可以通過(guò)電纜輸入和輸出等方式來(lái)實(shí)現(xiàn),該方法的運(yùn)作也就直接給智能保護(hù)系統(tǒng)帶來(lái)了一定的信息,而且還可以做到同時(shí)收到智能操控箱信號(hào)等。為更好地與合并單元進(jìn)行協(xié)調(diào),當(dāng)工作人員在采用傳統(tǒng)測(cè)試儀時(shí),其就一定要把測(cè)試互感器應(yīng)用于其中,而且二個(gè)電纜接口測(cè)量值也一定要在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。在實(shí)際工作中,合并單元檢查也涉及變壓器的檢測(cè)范圍、保護(hù)系統(tǒng)檢測(cè)范圍等,而繼電保護(hù)系統(tǒng)檢測(cè)則是直接在設(shè)備端口進(jìn)行的檢查,在這樣的狀況下,光纖設(shè)備很有可能出現(xiàn)變動(dòng),但是如果所得測(cè)量結(jié)果是正確的,就可以發(fā)現(xiàn)明顯的斷裂。當(dāng)對(duì)于已運(yùn)行操作系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試時(shí),如果工作人員直接將交換機(jī)接口進(jìn)行了配置更改,那么對(duì)操作系統(tǒng)的調(diào)試工作也就一定要直接在終端完成,如此方可完成以后的相應(yīng)操作。

3.2 安全隔離措施的檢測(cè)

可以發(fā)現(xiàn),由于變電站所發(fā)出的信息一般都是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳播的,所以檢測(cè)人員在對(duì)變電站進(jìn)行調(diào)試和檢測(cè)時(shí)，若是想要避免人為因素對(duì)變電站工作產(chǎn)生影響，卻高效的辦法就是合理建立安全隔離網(wǎng)[2]，一般來(lái)說(shuō)，保護(hù)變電站的，網(wǎng)絡(luò)工具有兩種，一種是軟壓板，另一種是光纜，因?yàn)檐泬喊迥軌蛴涗洿罅康木W(wǎng)絡(luò)信息，當(dāng)對(duì)軟壓板進(jìn)行維修或變電站出現(xiàn)故障時(shí)，軟壓板會(huì)以發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信息的形式發(fā)出，帶有維修狀況的信息，而且還可能直接地收到修理狀況報(bào)文以及裝置的不使用狀況報(bào)文等。值得指出的是,對(duì)軟壓盤(pán)的投退檢測(cè)通常是要求以軟件可靠性來(lái)作為要求的,因此如果出現(xiàn)了明顯的斷縫,那么工人們就必須通過(guò)光纖線來(lái)實(shí)現(xiàn)交換消息,并要求工人對(duì)相應(yīng)連接線進(jìn)行插拔,這樣便能夠在很大程度上保證了檢測(cè)過(guò)程的質(zhì)量安全性。

3.3 通道系統(tǒng)

在完成光纜信道設(shè)計(jì)調(diào)試時(shí),要首先檢查光纜路徑,以保證其能夠正常工作,并檢查光纜路徑,以確定縱聯(lián)信道技術(shù)的基本參數(shù)在其參考范圍之內(nèi)。同時(shí)還要經(jīng)過(guò)清理光纜頭,對(duì)各元件設(shè)備也一定要有安全的連接措施,并要求連線正確,隔離了各種接地網(wǎng)。在調(diào)試過(guò)程中,還必須同時(shí)調(diào)試復(fù)用的光纜信道和光纜連接管道,在完成設(shè)計(jì)調(diào)試其技術(shù)參數(shù)特性以前,還必須測(cè)試設(shè)備的發(fā)光輸出功率,檢查信道的插件參量值,同時(shí)必須測(cè)試光纜的收信效率,以檢查其收信裕度。在測(cè)試通信通道的通信時(shí)鐘時(shí),每一側(cè)識(shí)別晶片和本側(cè)識(shí)別晶片上的參數(shù)值都必須要一致,如其中出現(xiàn)了一些偏差,就必須通過(guò)數(shù)值換算,如此可以確保信道中有關(guān)電子元器件裝置的正常工作,并確保其指標(biāo)一致無(wú)誤。

3.4 GOOSE系統(tǒng)

在開(kāi)始調(diào)試GOOSE系統(tǒng)前，要先進(jìn)行科學(xué)配置，并了解GOOSE系統(tǒng)的報(bào)文統(tǒng)計(jì)和設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊情況。這一系統(tǒng)的設(shè)備中有一種信號(hào)警報(bào)功能的設(shè)置，系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)其設(shè)備的參數(shù)配置和其預(yù)設(shè)的參數(shù)出現(xiàn)不相匹配的情況，或發(fā)現(xiàn)GOOSE-A/B網(wǎng)有斷鏈的問(wèn)題，甚至發(fā)生網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴警告，此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部的警報(bào)功能就會(huì)啟動(dòng)，進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警。在報(bào)警后，GOOSE系統(tǒng)就會(huì)直接將故障信息發(fā)送到智能變電站的繼電保護(hù)調(diào)試中心，在收到警報(bào)后現(xiàn)場(chǎng)管理人員和數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)試技術(shù)人員就會(huì)進(jìn)行系統(tǒng)的重新配置和調(diào)試，最終保證設(shè)備的正常運(yùn)行和參數(shù)顯示的準(zhǔn)確性。因此，在整個(gè)繼電保護(hù)的調(diào)試過(guò)程和裝置應(yīng)用中，GOOSE系統(tǒng)可以保證八個(gè)不同數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)試模塊同時(shí)進(jìn)行工作，通過(guò)繼電保護(hù)的智能化操作可以有效的避免變電站繼電保護(hù)裝置運(yùn)行中的問(wèn)題，防止發(fā)射板推出影響系統(tǒng)繼電保護(hù)的正常運(yùn)行。

圖2 GOOSE系統(tǒng)

4 對(duì)智能變電站繼電保護(hù)的檢修原理

4.1 智能變電站繼電保護(hù)的各類(lèi)保護(hù)設(shè)備

4.1.1 繼電保護(hù)設(shè)備

工作人員在對(duì)智能變電站進(jìn)行保護(hù)測(cè)試之前，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行一定的準(zhǔn)備工作，這樣的目的是避免人為因素對(duì)智能變電站產(chǎn)生影響，從而能讓智能變電站高效的處于工作狀態(tài)下，等工作人員完成對(duì)變電站的檢測(cè)工作后，還應(yīng)仔細(xì)排查，變電站系統(tǒng)內(nèi)每一處軟壓板是否連接無(wú)誤，同時(shí)，檢測(cè)電力系統(tǒng)內(nèi)所有電氣設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)，之后，工作人員需要斷開(kāi)電源與設(shè)備的連接，來(lái)檢測(cè)電氣設(shè)備內(nèi)個(gè)零部件的使用狀況。值得一提的是，工作人員還需要對(duì)變電站所發(fā)出信號(hào)的每一處參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，這樣一來(lái)，不但可以確保信息的準(zhǔn)確，還能高效地促進(jìn)系統(tǒng)的使用效率。最后，工作人員要檢測(cè)智能變電站內(nèi)電流電壓的連接狀況，以方便變電站可以正常進(jìn)行工作。

4.1.2 線路保護(hù)

一般來(lái)說(shuō)，智能變電站能保持工作的正常運(yùn)行，離不開(kāi)信息從中的不斷傳播，所以，對(duì)網(wǎng)絡(luò)線路的保護(hù)就顯得額外重要。如若線路保護(hù)工作不能慣貫徹到底，且在線路保護(hù)駱中并沒(méi)有按規(guī)范進(jìn)行維護(hù)，則會(huì)對(duì)智能變電站的信息的傳輸造成很大影響，所以，在日常對(duì)智能變電站進(jìn)行信號(hào)調(diào)試過(guò)程中，務(wù)必要有相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員的幫助，特別是在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)或特殊時(shí)刻，相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員必須到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行維護(hù)，切勿讓經(jīng)驗(yàn)不合格的工作人員對(duì)智能變電站的線路進(jìn)行維護(hù)，這樣一來(lái)，可以有效減少不必要的人為失誤和重大安全事故。為減少火災(zāi)事故的產(chǎn)生,電力企業(yè)必須要對(duì)所有設(shè)施進(jìn)行安全隔離措施,并必須重視母線保護(hù)安全距離的調(diào)試,除了能夠利用控制母線來(lái)進(jìn)行單元格的組合,還必須對(duì)有關(guān)的應(yīng)用數(shù)據(jù)加以管理,如此才可以確保智能變電站調(diào)試流程的合法性。

4.1.3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在日常對(duì)變電站進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)試的過(guò)程中，部分技術(shù)問(wèn)題需要用到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的幫助，而網(wǎng)絡(luò)信息處理器和數(shù)據(jù)處理儀的使用，可以，高效的解決這類(lèi)技術(shù)問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)處理能夠精準(zhǔn)快速的記錄下在智能變電站工作過(guò)程中，所發(fā)出或接收到的所有信息，然后通過(guò)人工智能系統(tǒng)以及大數(shù)據(jù)分析，將這些內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，且在這個(gè)過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境一旦出現(xiàn)狀況，則會(huì)立刻發(fā)出警報(bào)。另外，在對(duì)變電站進(jìn)行保護(hù)的過(guò)程中，有部分保護(hù)裝置需要使用一定的監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，所以工作人員也可以利用這些，監(jiān)控系統(tǒng)，所記錄下的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行分析來(lái)判斷變電站是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)下。只有這樣才能讓變電站能最大程度的發(fā)揮其作用，也只有這樣才能讓變電站內(nèi)的各項(xiàng)系統(tǒng)正常發(fā)揮其自身的保護(hù)作用。

4.2 有關(guān)智能變電站的SV/GOOSE鏈路診斷

對(duì)于SV與GOOSE來(lái)講，二者都是處于過(guò)程層面的內(nèi)容，在實(shí)際進(jìn)行相=相關(guān)內(nèi)容收集與整理的過(guò)程中，如果處于接收端的裝置在一定的時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有及時(shí)的收到SV/GOOSE相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，在這種情況之下，出于對(duì)相關(guān)裝置的保護(hù)，則會(huì)出現(xiàn)一定的告警，警示工作人員對(duì)相關(guān)操作進(jìn)行系統(tǒng)的改進(jìn)與完善。

圖3 智能變電站的SV/GOOSE鏈路診斷

比如，在對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行操作的過(guò)程中，當(dāng)SV鏈路發(fā)生異常的情況的時(shí)候，繼電保護(hù)裝置就無(wú)法正常的對(duì)相關(guān)需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的接收，這個(gè)時(shí)候，為了增加該系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，站控層的MMS就會(huì)及時(shí)的發(fā)出相應(yīng)的告警報(bào)文，從而更好地保證相關(guān)在線監(jiān)測(cè)與故障診斷水平的不斷提升。

4.3 交流回路狀態(tài)診斷技術(shù)

在智能變電站工作的員工在對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行全方位診斷時(shí)，要依據(jù)交流回路狀態(tài)診斷技術(shù)進(jìn)行具體的研究與排查，該項(xiàng)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)的診斷有很好的高效性，具體的說(shuō)，工作人員在配備其他診斷工作的基礎(chǔ)上，持續(xù)利用交流回路中的網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)對(duì)各項(xiàng)裝置進(jìn)行檢測(cè)，可以時(shí)刻監(jiān)督其工作狀態(tài)的好壞，這樣一來(lái)，把數(shù)據(jù)傳遞到可以數(shù)據(jù)加工的裝置過(guò)程中，可以對(duì)所有信息與良好狀態(tài)下的系統(tǒng)進(jìn)行比較，從而利用交流回路所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)分析采集信息的效率，進(jìn)而增強(qiáng)了整個(gè)電力系統(tǒng)的工作效率與狀態(tài)。

5 有關(guān)智能變電站檢測(cè)的實(shí)際應(yīng)用分析

通過(guò)應(yīng)用開(kāi)關(guān)量輸入二次回路，不僅僅可以完成信號(hào)采集，而且還可以進(jìn)行繼電保護(hù)裝置性能的檢測(cè)。而利用在線監(jiān)測(cè)、診斷技術(shù)正可以實(shí)現(xiàn)二次回路狀態(tài)的檢測(cè)。比如可以進(jìn)行保護(hù)接點(diǎn)動(dòng)作型開(kāi)入量二次回路狀態(tài)的檢測(cè)。以斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作為例，正常情況下斷路器失靈保護(hù)啟動(dòng)開(kāi)入量為0.而當(dāng)其發(fā)生故障后，就會(huì)變?yōu)?。這時(shí)繼電保護(hù)會(huì)動(dòng)作，并使其再次轉(zhuǎn)變?yōu)檎顟B(tài)的0。

6 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于智能變電站來(lái)說(shuō)，繼電保護(hù)的工作情況直接關(guān)系到智能變電站的安全運(yùn)行，所以本文就智能變電站的繼電保護(hù)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了論述，希望通過(guò)本文的相關(guān)論述，相關(guān)人員能夠?qū)τ诶^電保護(hù)的檢測(cè)和調(diào)試工作有所了解，同時(shí)也希望電力企業(yè)要注重其工作內(nèi)容，并重點(diǎn)探究其技術(shù)水平，提高在線監(jiān)測(cè)與故障診斷水平，從而保障自身企業(yè)長(zhǎng)久穩(wěn)定的進(jìn)步，也為人們提供安全、穩(wěn)定的用電環(huán)境。