探索智能變電站繼電保護(hù)實(shí)際運(yùn)行中存在的問(wèn)題

劉政

【摘 要】目前，人們生活水平不斷提高，電力系統(tǒng)面臨很大的供電壓力，隨著智能變電站數(shù)量的不斷增多，給電力整體安全帶來(lái)很大困擾。電力企業(yè)應(yīng)該重視智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)行問(wèn)題的分析，并采取積極有效的措施手段，保證機(jī)電系統(tǒng)的可靠性、安全性。

【關(guān)鍵詞】智能變電；變電站；繼電保護(hù)；運(yùn)行問(wèn)題

智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于日常供電工作有著舉足輕重的作用。相比傳統(tǒng)的綜自變電站而言，智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)數(shù)字、自動(dòng)檢測(cè)等特點(diǎn)更為突出。但是有利有弊，智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)維護(hù)要求繁多，運(yùn)維工作十分重要。

一、智能變電站的概念

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中想要提升變電站的信息傳遞、信息收集以及信息處理等功能，在智能變電站之中需要建立安全可靠的信息處理系統(tǒng)。通過(guò)在此方面運(yùn)用比較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以在一定程度上保障網(wǎng)絡(luò)信息在傳遞以及運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程之中更加順暢、高效。除此之外，在智能變電站之中運(yùn)用這些技術(shù)一方面可以保證變電站設(shè)備的智能化水平，另一方面可以更加突顯網(wǎng)絡(luò)信息的優(yōu)勢(shì)，從而進(jìn)一步更好的控制此系統(tǒng)的配電裝置。智能變電站有兩方面的突出特征，其一是一次智能化，其二是二次智能化。它的突出特征可以有效的降低智能變電站在運(yùn)營(yíng)方面的費(fèi)用，更好的節(jié)約成本，從而逐步提升變電站在送電方面的效率。智能變電站通過(guò)比較先進(jìn)的智能化工作管理模式，在一定程度上逐步克服了以往變電站中互感器的飽和現(xiàn)象。智能變電站的出現(xiàn)和以往的變電站在光纜方面的應(yīng)用方式有所區(qū)別。智能變電站不會(huì)出現(xiàn)交直流串?dāng)_等電磁兼容問(wèn)題，解決了以往的這個(gè)難題。它的應(yīng)用極大的改變的傳統(tǒng)的變電環(huán)境，進(jìn)一步在電力系統(tǒng)運(yùn)行方面的穩(wěn)定性得到更好的提升。

二、智能變電站運(yùn)行問(wèn)題分析

首先，保護(hù)系統(tǒng)中的光纖問(wèn)題。智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中，光纖的穩(wěn)定性與否和質(zhì)量的好壞都會(huì)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。具體來(lái)說(shuō)，光纖的損壞會(huì)導(dǎo)致保護(hù)設(shè)備和智能終端之間的繼電保護(hù)系統(tǒng)失去作用，或者GOOSE和SV插件出現(xiàn)故障也會(huì)使繼電保護(hù)失去作用。其次，合并單元和智能終端對(duì)多臺(tái)保護(hù)設(shè)備的影響。對(duì)于智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，合并單元和智能終端的保護(hù)設(shè)備不止一個(gè)。這樣一來(lái)，當(dāng)有電路的合并單元出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，電力系統(tǒng)的保護(hù)設(shè)備就會(huì)停止運(yùn)行，就會(huì)造成大面積的供電系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備失去作用。另外，設(shè)備老化、系統(tǒng)更新問(wèn)題。智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)維管理免不了要進(jìn)行硬件設(shè)備的維修、更新、替換。并且在繼電保護(hù)系統(tǒng)的使用中，由于系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，如果不可以和新的智能電網(wǎng)相匹配，就需要進(jìn)行繼電保護(hù)系統(tǒng)的升級(jí)或者CPU換新。除此之外，室外的設(shè)備在自然環(huán)境中也容易受到腐蝕、積塵等損壞，造成裝備老化現(xiàn)象，影響繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。

三、提高智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)行可靠性的措施方法

（一）低壓側(cè)近區(qū)故障

該故障是由于短路現(xiàn)象導(dǎo)致大電流沖刷變壓器，使變壓器的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性降低，最終損傷變壓器。并且低壓側(cè)近區(qū)斷路現(xiàn)象還有可能破壞變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所以為了保護(hù)變壓器的功能完整性，就需要解決處理低壓側(cè)近區(qū)故障。要先解決這個(gè)問(wèn)題需要在低壓側(cè)增加合適的過(guò)流保護(hù)裝置，該設(shè)備需要具有限流速斷功能，這樣可以充分進(jìn)行低壓出線速斷。添加限時(shí)速斷功能可以在低壓側(cè)母線出現(xiàn)問(wèn)題甚至出線近區(qū)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，并且斷路器和速斷保護(hù)都沒(méi)有反應(yīng)的情況下，及時(shí)地做出反應(yīng)，并快速解決問(wèn)題。

（二）加強(qiáng)變壓器的保護(hù)配置

電壓在經(jīng)過(guò)電力系統(tǒng)配電線路時(shí)有限定的額度，因而電壓低于或高于限定額度均會(huì)對(duì)配電效果產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。對(duì)于智能變電站而言，變壓器系統(tǒng)是重要的電壓控制與調(diào)節(jié)裝置，也是進(jìn)行配電保護(hù)的重要裝置之一，所以在用電壓器裝置進(jìn)行智能變電站繼電保護(hù)時(shí)，可將分布式配置應(yīng)用于變壓器，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)功能繼電保護(hù)。與此同時(shí)，還可采取集中式配置的方式加強(qiáng)對(duì)智能變電站變壓器裝置的后備保護(hù)，或基于電纜和斷路器的直接相連的方式進(jìn)行非電量繼電保護(hù)，提高智能變電站繼電保護(hù)可靠性。

（三）對(duì)間隔合并單元故障的維護(hù)

就當(dāng)前的智能變電站建設(shè)水平與運(yùn)行狀況來(lái)看，間隔合并單元故障是一種最為常見(jiàn)的故障類型，也就是說(shuō)，合并單元是智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備當(dāng)中的薄弱環(huán)節(jié)。對(duì)此，需要運(yùn)維人員加以重視，總結(jié)豐富的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，保證故障發(fā)生時(shí)能夠快速、準(zhǔn)確地判斷故障原因，并通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段降低相關(guān)故障的發(fā)生率。例如，在單套配置的間隔當(dāng)中，有可能發(fā)生合并單元故障，故障發(fā)生后，運(yùn)維人員需要在第一時(shí)間發(fā)出“斷開(kāi)”申請(qǐng)，即讓發(fā)生故障的間隔單元的開(kāi)關(guān)及時(shí)斷開(kāi)，并退出運(yùn)行。當(dāng)合并單元故障發(fā)生在雙套配置的間隔當(dāng)中時(shí)，運(yùn)維人員需要作出如下反應(yīng)：將單線間隔與故障位置對(duì)應(yīng)的保護(hù)出口壓板退出運(yùn)行，同時(shí)將故障位位置對(duì)應(yīng)的保護(hù)母線裝置退出運(yùn)行。

（四）智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具體來(lái)說(shuō)可以從以下幾點(diǎn)來(lái)看：首先，選取合適的繼電保護(hù)系統(tǒng)模式。在間隔型保護(hù)模式下，可以選擇直采直跳，而如果是多間隔型的保護(hù)，則可以通過(guò)SV以及GOOSE的模式。其次，在電壓限定延時(shí)的情況下需要確保系統(tǒng)能夠在過(guò)負(fù)荷的情況下發(fā)出警報(bào)，以便后續(xù)及時(shí)的調(diào)整，來(lái)提高產(chǎn)品保護(hù)的可靠性。另外，在繼電保護(hù)系統(tǒng)中的間隔層以及站控層中，除了需要通過(guò)斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)斷之外，還應(yīng)當(dāng)開(kāi)啟后備的保護(hù)系統(tǒng)來(lái)避免開(kāi)關(guān)出現(xiàn)失靈的現(xiàn)象。最后，通過(guò)可視化的技術(shù)可以對(duì)故障信息實(shí)現(xiàn)即時(shí)處理，有助于提升故障處理的效率。

（五）做好CID、SCD與交換機(jī)ULAN文件的管理工作

這類的文件等同于原本的二次設(shè)計(jì)圖與設(shè)備虛擬聯(lián)系配置，是確保全部智能設(shè)備能夠有效配合的前提。從起初投運(yùn)調(diào)試過(guò)程的正確性，原始的備份到更改、升級(jí)的工作記錄皆需從時(shí)間、原因、改變內(nèi)容、責(zé)任者等信息，皆需妥善保管。第六，對(duì)有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化。隨著時(shí)代的進(jìn)步，還要著力加強(qiáng)繼電保護(hù)軟件開(kāi)發(fā)框架的技術(shù)統(tǒng)一，便于設(shè)備的更新與維護(hù)。第七，強(qiáng)化相關(guān)工作人員專業(yè)技能的培訓(xùn)工作。對(duì)多年運(yùn)行的綜合變電站而言，繼電保護(hù)工作者的認(rèn)知水平與經(jīng)驗(yàn)有限，需要定期針對(duì)繼電保護(hù)舉辦學(xué)習(xí)講座以及實(shí)踐活動(dòng)，提升工作人員的綜合技能。

（六）對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備障礙的維護(hù)

在智能變電站當(dāng)中，信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備故障的維護(hù)處理，應(yīng)從網(wǎng)絡(luò)圖數(shù)據(jù)資料著手，從資料當(dāng)中提取有效內(nèi)容，以此確定信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障原因及具體的故障位置。例如，當(dāng)確定智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備發(fā)生GOOSE故障時(shí)，需要進(jìn)一步對(duì)具體的故障情況與維修條件進(jìn)行分析。若GOOSE連接出現(xiàn)異常，則可以判定原信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接保護(hù)失效。此時(shí)，需要進(jìn)一步分析造成這一故障的決定性因素，并制訂相應(yīng)的解決辦法，保證故障問(wèn)題的高效解決，以支持繼電保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)維工作中，一些問(wèn)題依然存在，繼電保護(hù)系統(tǒng)的相關(guān)工作人員要對(duì)運(yùn)行維護(hù)上的一些問(wèn)題進(jìn)行深入分析探討，并積極研究適合的解決方案。通過(guò)本文的探討，希望能夠給相關(guān)認(rèn)識(shí)一些參考，保障智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

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