劉孝珍

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，變壓器繼電保護(hù)的工作有了新的內(nèi)容與新的檢測(cè)方法，在傳統(tǒng)的變壓器繼電保護(hù)基礎(chǔ)之上，結(jié)合新型的安全檢測(cè)與新的任務(wù)向前發(fā)展。文章對(duì)變壓器繼電保護(hù)測(cè)試研究的重要意義、變電站繼電保護(hù)、變壓器繼電保護(hù)產(chǎn)生的新技術(shù)的特點(diǎn)、目前變壓器繼電保護(hù)檢測(cè)仍需增添的內(nèi)容進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：變壓器;繼電保護(hù)測(cè)試;電力設(shè)備;電力系統(tǒng);電力故障 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM772 文章編號(hào)：1009-2374（2016）04-0142-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.071

在電力系統(tǒng)中，變壓器是進(jìn)行配送電力的重要設(shè)備之一，在很多行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。但是變壓器在運(yùn)行的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障問(wèn)題，直接影響電力系統(tǒng)的正常工作與可持續(xù)性發(fā)展，其中，當(dāng)有大容量的變壓器發(fā)生故障的時(shí)候，會(huì)嚴(yán)重威脅到整體的供電設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)變壓器繼電保護(hù)工作提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，因此，要增強(qiáng)變壓器繼電保護(hù)測(cè)試的研究與探討，推動(dòng)電力事業(yè)的發(fā)展步伐。

1 進(jìn)行變壓器繼電保護(hù)測(cè)試研究的重要意義

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，比傳統(tǒng)的常規(guī)型等繼電保護(hù)擁有更多的特性。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、仿真技術(shù)等應(yīng)用到變壓器繼電保護(hù)測(cè)試中，其中數(shù)字化在變壓器繼電保護(hù)中的應(yīng)用，大大推動(dòng)了繼電保護(hù)測(cè)試點(diǎn)的發(fā)展。新興的變壓器繼電保護(hù)安全監(jiān)測(cè)的方法是推動(dòng)變壓器可持續(xù)發(fā)展的重要因素，改變了傳統(tǒng)變壓器繼電保護(hù)工作的方法，以全新的形式展現(xiàn)出來(lái)。將傳統(tǒng)的變壓器繼電保護(hù)測(cè)試與先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)緊密地結(jié)合在一起，研究出符合社會(huì)發(fā)展的需要的新興測(cè)試原理，給變壓器繼電保護(hù)測(cè)試工作錦上添花。

2 變電站繼電保護(hù)

2.1 變壓器繼電保護(hù)的工作原理

變壓器繼電保護(hù)的工作原理是依據(jù)變壓器在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)故障的時(shí)候，繼電保護(hù)進(jìn)行有效的工作運(yùn)轉(zhuǎn)。例如：電壓突然升高或降低、瓦斯發(fā)生爆炸現(xiàn)象、溫度猛然升高、頻率降低、電流增加等現(xiàn)象的發(fā)生，繼電保護(hù)及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并做出實(shí)時(shí)保護(hù)措施，將發(fā)生故障的電閘自動(dòng)跳閘，將溫度與瓦斯做非電量的保護(hù)。要想保證繼電保護(hù)在跳閘時(shí)的準(zhǔn)確性與安全性，就要確保計(jì)算經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。保證繼電保護(hù)工作的準(zhǔn)確性，將保護(hù)的范圍控制在1.3～1.5之間。繼電保護(hù)的靈敏系數(shù)要控制在1.2～2之間，其中包括發(fā)生故障時(shí)的最小數(shù)值與保護(hù)動(dòng)作值，因此要有參考地進(jìn)行選擇。

2.2 變壓器繼電保護(hù)的分類

變壓器繼電保護(hù)分為五類：一是發(fā)電機(jī)保護(hù)。發(fā)電機(jī)是由四個(gè)部分組成的，即電機(jī)外部短路、定子繞組相間短路、匝間短路、定子繞組接地，此外，還包括對(duì)稱過(guò)負(fù)荷、定子繞組過(guò)電壓、勵(lì)磁回路等。出口方式是以縮小故障影響范圍、停機(jī)。二是電力變壓器保護(hù)，是為了更好地引出線相間與保護(hù)繞組的作用。中性點(diǎn)設(shè)置可以直接在電力網(wǎng)中部與外部接地短路引起的電流和中性點(diǎn)過(guò)電壓中通過(guò)。線路的保護(hù)要依據(jù)電壓的級(jí)別、電網(wǎng)接地的方式、輸電線路、架空線、電纜的長(zhǎng)度等進(jìn)行保護(hù)。三是母線的保護(hù)，變電站的發(fā)電設(shè)備與變電站的母線之間要設(shè)置專門(mén)的繼電保護(hù)裝置。四是電力電容器的保護(hù)，可能會(huì)出現(xiàn)兩種情況，即由于電容器內(nèi)部出現(xiàn)故障引發(fā)了短路等現(xiàn)象的發(fā)生和電容器與斷電器之間出現(xiàn)了連線的故障。在電容器組中，某一個(gè)地方出現(xiàn)了故障問(wèn)題，都會(huì)引發(fā)電壓與其連接的母線出現(xiàn)沒(méi)有電壓的現(xiàn)象。五是高壓電動(dòng)機(jī)的保護(hù)，高壓電動(dòng)機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)定子繞組接地故障、定子繞組匝間短路故障、定子繞組超負(fù)荷故障或者是同步電動(dòng)機(jī)消磁現(xiàn)象，同步電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)非同步電流的現(xiàn)象等。通過(guò)變壓器繼電保護(hù)的分類可以看出，計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得繼電保護(hù)裝置更加可靠、安全、穩(wěn)定。依據(jù)不同等級(jí)的線路實(shí)驗(yàn)不同等級(jí)的保護(hù)裝置，自動(dòng)進(jìn)行保護(hù)策略的調(diào)整工作，保證繼電保護(hù)測(cè)試工作的質(zhì)量。伴隨著通信技術(shù)的發(fā)展與壯大，既提升了變電站的安全運(yùn)行效率，又給信息保護(hù)工作提供了方便與快捷。

2.3 變壓器繼電保護(hù)的特點(diǎn)

變壓器繼電保護(hù)的特點(diǎn)包括三個(gè)方面：一是可靠性非常高，有合理的配置，良好的質(zhì)量技術(shù)性能，正常運(yùn)行中的維修、保護(hù)、管理等。在繼電保護(hù)的整個(gè)系統(tǒng)中，采用了數(shù)據(jù)庫(kù)與方法庫(kù)的信息管理模式，方便了系統(tǒng)的全面升級(jí)與維護(hù)工作，在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，將分散式的傳輸轉(zhuǎn)變成集中式的運(yùn)輸過(guò)程。換言之，將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)與規(guī)則庫(kù)進(jìn)行集中管理，保證其中一個(gè)工作站發(fā)生故障，不會(huì)影響到整體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。二是實(shí)用性非常強(qiáng)。在進(jìn)行電力運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)一些故障等原因的問(wèn)題，繼電保護(hù)有效地針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行二次的保護(hù)措施，保證數(shù)據(jù)、系統(tǒng)的完整性。繼電保護(hù)工作具有分析、統(tǒng)計(jì)等特點(diǎn)，大大方便了工作人員的有效操作，實(shí)用性非常強(qiáng)，提升了繼電保護(hù)的運(yùn)行水平。三是遠(yuǎn)程控制能力。利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行串行通信的功能，與遠(yuǎn)方的變電站中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有效地進(jìn)行通信活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了微機(jī)的遠(yuǎn)程控制功能，確保在無(wú)人操作的情況下繼電保護(hù)工作正常運(yùn)行。

3 變壓器繼電保護(hù)產(chǎn)生的新技術(shù)的特點(diǎn)

3.1 61850新技術(shù)的發(fā)展

伴隨著國(guó)家出臺(tái)的相關(guān)政策，推動(dòng)了61850新技術(shù)的發(fā)展與壯大，給變壓器繼電保護(hù)測(cè)試項(xiàng)目帶來(lái)了新的希望、新的特點(diǎn)、新的發(fā)展目標(biāo)。將仿真技術(shù)與新型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等有效地應(yīng)用到變壓器繼電保護(hù)測(cè)試工作中，興起了新的繼電保護(hù)工作任務(wù)?，F(xiàn)在研究工作的重要內(nèi)容就是如何創(chuàng)造新型的變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)與技術(shù);如何發(fā)展信號(hào)系統(tǒng)，保證科學(xué)技術(shù)的需求等工作內(nèi)容，需要工作人員進(jìn)行長(zhǎng)期的、不懈的努力與創(chuàng)新。研究工作人員要以變壓器繼電保護(hù)的技術(shù)為優(yōu)先考慮的對(duì)象，發(fā)揮其自身的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)，研究出更加可靠的、穩(wěn)定的繼電保護(hù)系統(tǒng)，將繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出更大的作用（如圖1所示，61850新技術(shù)變電站的體系結(jié)構(gòu)圖）。

3.2 保護(hù)功能與自動(dòng)化功能結(jié)合

要結(jié)合當(dāng)下變壓器繼電保護(hù)的技術(shù)與條件，針對(duì)低壓保護(hù)在實(shí)際中的融合保護(hù)與測(cè)控功能進(jìn)行有效結(jié)合，總結(jié)出新興的保護(hù)技術(shù)。隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展與61850新型產(chǎn)品的生產(chǎn)與研發(fā)，推動(dòng)了變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的有效結(jié)合，形成一個(gè)新的整體，這個(gè)新整體邏輯還是在現(xiàn)有的區(qū)域中，但是實(shí)際的物理裝置已經(jīng)在另一個(gè)區(qū)域中了，并發(fā)揮著自身的作用，這種新型的特點(diǎn)將計(jì)算機(jī)自動(dòng)化與變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)有效地結(jié)合，發(fā)揮出更大的功效（如圖2所示）。

3.3 統(tǒng)一硬件平臺(tái)帶來(lái)的整體性

按照正常的推理來(lái)講，廠家生產(chǎn)的硬件平臺(tái)與保護(hù)的原理是沒(méi)有關(guān)系的，在這種情況之下，既可以維持硬件的穩(wěn)定性能，又可以保證變壓器繼電保護(hù)系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)展到今天，已經(jīng)有很多的生產(chǎn)廠家將硬件平臺(tái)進(jìn)行有效的統(tǒng)一處理，帶來(lái)了整體性能。但是，還有一定的不足之處，例如：體育整體的硬件不能做到完全的替換工作，即便可以進(jìn)行替換，也需要更改一些硬件的設(shè)備。另外，對(duì)于那些可以進(jìn)行替換的硬件設(shè)備來(lái)說(shuō)，作為一個(gè)復(fù)雜性的整體，由于受到參數(shù)與復(fù)雜等因素的影響，沒(méi)有了在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)的性能。只有做到真實(shí)意義中的一鍵替換工作，才能降低工作人員的工作量，保證硬件的整體性能。

4 目前變壓器繼電保護(hù)檢測(cè)仍需增添的內(nèi)容

變壓器繼電保護(hù)發(fā)展到今天為止，已經(jīng)取得了非常大的成績(jī)，但是還需要進(jìn)行不斷完善與進(jìn)步。要在原有的基礎(chǔ)之上，結(jié)合變壓器繼電保護(hù)的原理與發(fā)展方向進(jìn)行有效的改進(jìn)與研發(fā)工作，不斷找到新的特點(diǎn)，本文從以下兩個(gè)方面進(jìn)行了細(xì)致的說(shuō)明：

4.1 變壓器繼電保護(hù)之中時(shí)間同步能力的檢測(cè)

到目前為止，有很多種時(shí)間同步技術(shù)，并在不斷更新與發(fā)展中，這項(xiàng)技術(shù)在變壓器繼電保護(hù)工作中的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了繼電保護(hù)工作的發(fā)展與進(jìn)步。時(shí)間同步技術(shù)大大地解決了不同繼電保護(hù)裝置中的同時(shí)間不同步的現(xiàn)象，保證了不同的變壓器繼電保護(hù)裝置之間進(jìn)行了同步的作用。時(shí)間同步分析比故障分析的作用更大，但是，時(shí)間同步在檢測(cè)方面還有很多不足之處，僅僅是在時(shí)間同步裝置中才會(huì)發(fā)揮作用，需要將變壓器繼電保護(hù)裝置中的同步測(cè)試能力放在優(yōu)先考慮的范圍之內(nèi)，才能達(dá)到整體的裝置處于時(shí)間同步的效果。到目前為止，時(shí)間同步技術(shù)在變壓器繼電保護(hù)工作中測(cè)試與廣域中的測(cè)試都發(fā)揮著重要的作用，并保證了繼電保護(hù)裝置的效果與準(zhǔn)確性。

4.2 變壓器繼電保護(hù)裝置可靠性檢測(cè)

最近幾年的變壓器繼電保護(hù)測(cè)試發(fā)展的過(guò)程中，將樣品功能的測(cè)試與性能方面檢測(cè)作為工作的重點(diǎn)，很少涉及到繼電保護(hù)裝置的使用壽命與穩(wěn)定性的檢測(cè)工作，系統(tǒng)檢測(cè)變壓器繼電保護(hù)裝置的設(shè)備還很不完善，有待進(jìn)一步研究與探討。優(yōu)點(diǎn)有：隨著仿真技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，制造出微機(jī)型的變壓器繼電保護(hù)裝置，并得到廣泛的應(yīng)用。要從兩個(gè)方面進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的可靠性測(cè)試活動(dòng)：一是考慮裝置的硬件設(shè)備是否可靠;二是設(shè)備裝置的軟件是否可靠。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于今天的變壓器繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)不能只依靠傳統(tǒng)的技術(shù)與性能，要不斷進(jìn)行研發(fā)工作，將現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到變壓器繼電保護(hù)工作中，發(fā)揮出繼電保護(hù)工作的特點(diǎn)與性能，大大提升工作效率，保證變壓器在正常運(yùn)行中的穩(wěn)定性與安全性，提升供電工作的質(zhì)量，推動(dòng)電力事業(yè)的不斷發(fā)展與壯大。

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（責(zé)任編輯：蔣建華）