彭斌

[摘 要]隨著變電站綜合自動(dòng)化以及繼電保護(hù)裝置的廣泛應(yīng)用，不僅促進(jìn)了電力系統(tǒng)發(fā)展，同時(shí)也增加了運(yùn)行人員獲取更多設(shè)備信息難度。本文結(jié)合我國(guó)繼電保護(hù)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，繼電保護(hù)功能系統(tǒng)、測(cè)距原理以及綜合繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探究和闡述。

[關(guān)鍵詞]繼電保護(hù)；變電站；自動(dòng)化系統(tǒng)；功能分析

[中圖分類(lèi)號(hào)]F407.61

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1672-5158（2013）05-0367-02

隨著科學(xué)技術(shù)以及電網(wǎng)建設(shè)日漸成熟，我國(guó)電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)得到了良好的發(fā)展，不僅在變電站客戶(hù)機(jī)信息搜集、保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)玫搅藦V泛的應(yīng)用，同時(shí)在EMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享、穩(wěn)定計(jì)算分析以及故障處理中都得到了良好的應(yīng)用。由于系統(tǒng)繼電保護(hù)、方式、調(diào)度、通信、運(yùn)動(dòng)以及變電站綜合自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)，需要大量專(zhuān)業(yè)人員配合，在目前的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)講，難以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)自相適應(yīng)。為了從根本上保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行，在增強(qiáng)繼電保護(hù)正確運(yùn)作效率的同時(shí)，不斷滿(mǎn)足電力系統(tǒng)運(yùn)行要求；在實(shí)際工作中，必須遵循圖紙、規(guī)程相關(guān)要求，在正確分析電路硬件構(gòu)成的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)軟件邏輯功能；根據(jù)保護(hù)規(guī)律、原理，逐步積累工作經(jīng)驗(yàn)，找出實(shí)際存在問(wèn)題，有針對(duì)性的進(jìn)行解決。

一、繼電保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成以及測(cè)距原理

（一）繼電保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成

從電力系統(tǒng)電網(wǎng)角度來(lái)看，電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合系統(tǒng)是信息獲取的主要途徑，電網(wǎng)參數(shù)結(jié)構(gòu)通過(guò)調(diào)度中心獲??；輸送潮流以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)EMS獲得，由于必須經(jīng)過(guò)調(diào)度下令，在保護(hù)裝置信息投遞中由現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行。因此，在實(shí)際調(diào)度系統(tǒng)管理中，投遞信息可以根據(jù)繼電保護(hù)系統(tǒng)特點(diǎn)，從變電站監(jiān)控體系獲得；通過(guò)微機(jī)保護(hù)裝置特點(diǎn)，獲得系統(tǒng)構(gòu)成保護(hù)裝置異常以及故障狀況；通過(guò)了解故障錄波器以及微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，獲得電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)故障信息。

（二）繼電保護(hù)故障準(zhǔn)確度以及測(cè)距

在變電站自動(dòng)保護(hù)裝置故障錄波器、保護(hù)裝置故障測(cè)距中，由于500kv電站行波測(cè)距裝置主要采用xc-21輸電線路裝置，當(dāng)繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)電流暫態(tài)行波信號(hào)時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。在當(dāng)代微電子技術(shù)研制中，繼電保護(hù)系統(tǒng)裝置采用A型、D型以及E型測(cè)距法進(jìn)行測(cè)量。A型測(cè)距法，又稱(chēng)單端電氣量法，主要測(cè)量發(fā)生在故障點(diǎn)以及母線反射的故障行波脈沖時(shí)間測(cè)距，具有無(wú)需兩段通信聯(lián)絡(luò)、投資低等優(yōu)點(diǎn)，由于系統(tǒng)母線受末端反射影響，在系統(tǒng)測(cè)距結(jié)果時(shí)，時(shí)常有結(jié)果不穩(wěn)定的現(xiàn)象。D型測(cè)距又稱(chēng)兩端電氣量法，主要測(cè)量系統(tǒng)故障行波脈沖與兩端母線的測(cè)距，具有測(cè)距結(jié)果可靠、原理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際應(yīng)用中，由于自身特點(diǎn)影響，必須在系統(tǒng)兩側(cè)進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)。E型測(cè)距主要是記錄系統(tǒng)故障重合閘的滋生的各種暫態(tài)行波測(cè)距。

1、單端電氣量行波測(cè)距原理

在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，一旦監(jiān)視線路發(fā)生故障，繼電保護(hù)電流會(huì)直接在母線以及故障點(diǎn)之間進(jìn)行來(lái)回反射。在高通模擬濾波中，根據(jù)行波波頭脈沖，將母線測(cè)距裝置直接接人電流互感器二次側(cè)行波信號(hào)中；通過(guò)系統(tǒng)故障點(diǎn)反射的行波脈沖與母線初始行波脈沖時(shí)間差，進(jìn)行測(cè)距以及暫態(tài)電流行波波形記錄。

2、兩端電氣量行波測(cè)距原理

根據(jù)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)特點(diǎn)，在線路兩端裝置測(cè)距時(shí)，記錄母線到下行波波頭時(shí)間，得到系統(tǒng)故障距離。在兩端測(cè)距法中，根據(jù)行波波頭分量特點(diǎn)，不僅減少了投射行波和后續(xù)反射等程序，并且具有測(cè)距結(jié)果可靠、原理簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。由于系統(tǒng)兩端測(cè)距必須在GPS時(shí)鐘同步以及兩端裝設(shè)測(cè)距裝置中進(jìn)行，通過(guò)交換記錄通訊故障初始行相關(guān)信息，獲得系統(tǒng)故障距離。在電流互感器行波信號(hào)暫態(tài)電流中，由于不需要耦合信號(hào)設(shè)備，一般使用獨(dú)立于CPU的采集單元超高速數(shù)據(jù)，抵消CPU速度慢帶來(lái)的影響，緩存記錄暫態(tài)行波信號(hào)。在裝置可存儲(chǔ)4次故障波形以及10次測(cè)距故障結(jié)果時(shí)，根據(jù)變電站特點(diǎn)，確保裝置記錄數(shù)據(jù)完整性；當(dāng)故障信息越多時(shí)，系統(tǒng)故障位置、故障性質(zhì)、故障距離檢測(cè)越準(zhǔn)確；在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)度中，由于已經(jīng)存儲(chǔ)了所有的平行線路距離、參數(shù)設(shè)備以及互感情況信息，當(dāng)EMS數(shù)據(jù)系統(tǒng)共享時(shí)，得到系統(tǒng)故障一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。繼電保護(hù)故障發(fā)生后，通過(guò)線路兩端故障錄波器收集以及客戶(hù)機(jī)保護(hù)，獲得故障報(bào)告，上傳服務(wù)器；調(diào)度端通過(guò)綜合利用信息，在簡(jiǎn)單計(jì)算系統(tǒng)故障的同時(shí)，明確系統(tǒng)故障性質(zhì)以及定位情況。

二、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)繼電保護(hù)功能

（一）繼電保護(hù)事故分析以及輔助決策

當(dāng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)事故時(shí)，由于通常會(huì)伴隨保護(hù)誤動(dòng)作，傳統(tǒng)事故主要由人進(jìn)行分析，受水平、經(jīng)驗(yàn)影響，經(jīng)常出現(xiàn)偏差。在電網(wǎng)繼電保護(hù)中，變電站通過(guò)綜合搜集故障運(yùn)行狀態(tài)以及變電站保護(hù)情況，在綜合線路兩端保護(hù)的同時(shí)，對(duì)同一端保護(hù)信息進(jìn)行模擬探究；通過(guò)“故錄”取樣以及保護(hù)依靠，進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，從而準(zhǔn)確使用最佳的繼電保護(hù)輔助決策。

（二）保護(hù)裝置狀態(tài)檢修

在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，由于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析存在二次回路養(yǎng)護(hù)不佳、缺陷以及廠商制造不達(dá)標(biāo)等現(xiàn)象，導(dǎo)致變電站繼電保護(hù)出現(xiàn)不同程度的誤動(dòng)作現(xiàn)象。因此，在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，加強(qiáng)繼電器變?yōu)閮A斜、脫軸、燒傷、外殼、整定值位置、繼電器圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)、壓板轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、信號(hào)以及氣味檢查，根據(jù)微機(jī)型保護(hù)裝置存儲(chǔ)故障報(bào)告以及自檢特點(diǎn)，綜合使用自動(dòng)化系統(tǒng)，保障繼電保護(hù)裝置順利檢修。

變電站自動(dòng)化開(kāi)關(guān)跳閘后，首先應(yīng)該明確動(dòng)作情況，在恢復(fù)送電的同時(shí)，將掉牌信號(hào)進(jìn)行保護(hù)，在計(jì)入保護(hù)動(dòng)作以及值班記錄的同時(shí)，對(duì)相關(guān)工作進(jìn)行檢修。當(dāng)檢修工作涉及變電站自動(dòng)化系統(tǒng)保護(hù)裝置時(shí)，通過(guò)和供電部門(mén)及時(shí)聯(lián)系，切換變電站自動(dòng)化系統(tǒng)保險(xiǎn)卸裝以及開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換工作。

（三）變電站系統(tǒng)可靠性分析以及綜合化展望

在變電站自動(dòng)化裝置可靠性分析中，通過(guò)繼電保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)裝置、保護(hù)裝置情況、服役周期以及異常率交換情況，實(shí)現(xiàn)變電站繼電保護(hù)裝置可靠性分析。當(dāng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)保護(hù)信號(hào)傳輸位置出現(xiàn)偏差時(shí)，由于暫時(shí)無(wú)法解決，不僅降低了保護(hù)系統(tǒng)依賴(lài)性，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)可靠性也造成了很大影響。在遠(yuǎn)程定值調(diào)整中，為了系統(tǒng)運(yùn)行效率，通過(guò)系統(tǒng)保護(hù)配合的方式，從根本上避免保護(hù)拒動(dòng)造成事故擴(kuò)展。

為了保障變電站自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，在充分考慮繼電保護(hù)整定計(jì)算的同時(shí)，根據(jù)傳統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)作、事先整定等特點(diǎn)，確保繼電保護(hù)始終符合運(yùn)行方式變化。為了保障事先整定定值始終符合運(yùn)行方式變化，根據(jù)動(dòng)作延時(shí)狀況、零序電流保護(hù)特點(diǎn)、運(yùn)行方式失去配合以及一次系統(tǒng)限制等具體情況，依靠變電系統(tǒng)自動(dòng)化電網(wǎng)技術(shù)、設(shè)備力量，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集；在兩端線路電流、電壓審核中，保障系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置大力發(fā)展，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)繼電保護(hù)水平不斷增強(qiáng)，各種變電站智能設(shè)備開(kāi)關(guān)量、模擬量、設(shè)備狀態(tài)不斷增加，在電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)設(shè)備運(yùn)行特點(diǎn)，獲得一、二次設(shè)備相關(guān)信息。目前由于微機(jī)型二次設(shè)備主要利用功能設(shè)備的特點(diǎn)，在大量設(shè)備信息流失的同時(shí)，很多信息都不能得到充分利用；因此，在電力系統(tǒng)應(yīng)用中，必須根據(jù)電網(wǎng)整體特性，在確保電網(wǎng)安全的同時(shí)，增強(qiáng)繼電保護(hù)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用效益。

參考文獻(xiàn)

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