楊建祥

（國網(wǎng)福建云霄縣供電有限公司,福建 漳州363000）

采用數(shù)字保護技術(shù)提高變電站安全運行水平

楊建祥

（國網(wǎng)福建云霄縣供電有限公司,福建 漳州363000）

隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，依托現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，變電站自動化水平與智能化水平不斷提高，變電站作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其運行可靠性直接關(guān)系著整個電網(wǎng)系統(tǒng)運行的質(zhì)量。為保障變電站安全運行，在變電站中采取相應(yīng)的保護技術(shù)。重點對互感器保護可靠性與繼電保護可靠性比較，突出分析數(shù)字式繼電保護裝置在應(yīng)用優(yōu)勢。

數(shù)字保護技術(shù)；變電站；安全運行；水平

1 變電站運行中互感器保護可靠性認知

在傳統(tǒng)變電站中，多由互感器構(gòu)成保護，具體表現(xiàn)為零序電流保護、主變差動保護與電子式差動保護三種形式。依托零序電流保護的電流互感器在應(yīng)用中，其電流三相向量和即為繼電器電流，在三相完全對稱的情況下，理論上而言，經(jīng)過繼電器電流值為零，然而實際運行中，受互感器鐵磁特性影響，其三相二次電流存在著一定誤差，為此在保護整定值設(shè)定時，需要躲過不平衡電流。降低不平衡電流，適當調(diào)整保護整定值，可以有效提高繼電器保護靈敏度。

主變差動保護，其電感器為單相變壓器差動保護，在差動保護區(qū)外出現(xiàn)短路故障時，變壓器高低壓兩側(cè)均會出現(xiàn)數(shù)值較大的短路電流，此時變壓器差動保護不應(yīng)執(zhí)行保護動作。如電流互感器數(shù)值不當，短路電流進入到飽和區(qū)，另一側(cè)電流互感器設(shè)置為飽和區(qū)，此時差動繼電器其不平衡電流增加，可能會引發(fā)差動保護誤動作。電子式差動保護互感器，其接收高低壓兩側(cè)電流數(shù)值數(shù)字信號，通過預(yù)定算法執(zhí)行計算描述不平衡電流數(shù)字量，電子式互感器精度較高，一旦出現(xiàn)外部短路故障，其變壓器兩側(cè)會承受較大數(shù)值的短路電流，然而電子互感器線性工作范圍較大，其短路電流多不會進入到電子式互感器飽和區(qū)之中，其誤差控制較強，能夠發(fā)揮較好的保護作用，防止區(qū)外故障差動保護誤動作，從而提高變電站保護可靠性。

2 變電站繼電保護可靠性認知

在變電站運行中，傳統(tǒng)應(yīng)用的繼電保護裝置多采取電壓互感器、電磁式電流互感器，通過導(dǎo)線、電纜與試驗端子等，將一次系統(tǒng)電流及電壓二次模擬量傳輸給繼電保護裝置，由繼電保護裝置對采集模擬量與整定值作出對比，對保護裝置動作是否執(zhí)行給出判斷。然而這種繼電保護裝置，其差動繼電器、電流互感器與相關(guān)試驗端子連接均通過二次導(dǎo)線完成，其操作環(huán)節(jié)較多，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障或斷線，則會在斷開點附近形成高電壓，對設(shè)備與操作人員安全存在著一定隱患，且容易引起保護誤動作；在保持正常運行狀態(tài)時，如差動繼電器自身出現(xiàn)一定故障問題，則會導(dǎo)致其功能無法有效發(fā)揮，其保護難以有效實現(xiàn)；如電流互感器與差動繼電器任何一相出現(xiàn)接地問題，則會是導(dǎo)致其接地點該相電流無法進入差動繼電器，從而導(dǎo)致誤動。在巡視作用中，需要加強對不平衡電壓與電流進行帶負荷測量作業(yè)，在測量過程中，容易出現(xiàn)電流回路開路，導(dǎo)致過電壓問題。且變電站運行環(huán)境較差時，保護裝置長期運行，其安全隱患較大，保護實現(xiàn)可靠性降低。

3 數(shù)字保護技術(shù)在變電站安全運行中的應(yīng)用優(yōu)勢

考慮以上繼電保護在變電站安全運行中所發(fā)揮的作用，為切實保障變電站安全運行，提出在變電站中應(yīng)用數(shù)字保護技術(shù)，提高變電站安全運行水平。

應(yīng)用數(shù)字式繼電保護裝置，采取光纜通信網(wǎng)絡(luò)取代二次電纜，電子式互感器輸出反映一次系統(tǒng)電流數(shù)字量與電壓相關(guān)數(shù)字量，依托相關(guān)規(guī)約，在通信網(wǎng)絡(luò)中配置一定的數(shù)字化繼電保護裝置，其對提高變電站保護可靠性存在著重要現(xiàn)實意義。

數(shù)字化變電站差動保護與傳統(tǒng)主差動保護之間存在著顯著差異，具體表現(xiàn)為：第一，數(shù)字化變電站其采取光纜通訊方式，二次導(dǎo)線應(yīng)用量較少，有效降低了連接環(huán)節(jié)，其應(yīng)用的斷線概率較之二次導(dǎo)線回路開路概率較低。光纜網(wǎng)絡(luò)光電傳遞描述電流值數(shù)字量，在運行中，即使出現(xiàn)光纜斷線問題，也不會出現(xiàn)高電壓現(xiàn)象，能夠有效維護設(shè)備及人身安全。且數(shù)字化保護裝置在應(yīng)用中具備光纜斷線閉鎖功能，保護裝置誤動性較低；第二，數(shù)字式繼電保護裝置采取光電傳輸方式，從而消除了傳統(tǒng)保護方式中接地故障引起的差動保護誤動問題；第三，數(shù)字式繼電保護裝置具備較長的運行壽命，能夠解決傳統(tǒng)差動繼電器輪調(diào)周期短現(xiàn)實性問題，不會因繼電器更換引起保護誤動問題；第四，在巡查過程中，能夠直接通過數(shù)字式繼電保護裝置面板進行操作，對相關(guān)保護裝置動作量、制動量等數(shù)據(jù)參數(shù)進行讀取，不會因操作不當引起安全事故問題。此外，光纜本身不存在金屬導(dǎo)線氧化問題，其運行的可靠性與穩(wěn)定性較強，且數(shù)字式繼電保護裝置具備故障自檢功能，一旦出現(xiàn)故障問題，則可以將其裝置進行閉鎖，以提高保護動作可靠性，實現(xiàn)其應(yīng)用價值。

4 結(jié)語

數(shù)字保護技術(shù)為依托，應(yīng)用數(shù)字式繼電保護裝置，有助于提高變電站安全運行水平。實踐證明，在變電站中應(yīng)用數(shù)字式繼電保護裝置，其較之傳統(tǒng)的差動保護，在可靠性上更為突出，能夠有效提高保護動作正確率，且數(shù)字式繼電保護裝置采取光纜通訊方式，支持相關(guān)資源信息共享，改變了常規(guī)變電站保護模式，其信號傳輸模式與接線方式的改進，切實為變電站安全運行實現(xiàn)提供了技術(shù)依托，現(xiàn)實應(yīng)用價值顯著。

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楊建祥（1971-），男，大專，助理工程師，研究方向:變電運行。