變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)問題解析

榆林供電局 719000

摘要：我國電網(wǎng)的安全運(yùn)行主要依靠變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)，變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)一直都是我國相關(guān)研究人員研究分析的重點(diǎn)。安全科學(xué)的繼電保護(hù)除了能夠起到預(yù)防安全事故發(fā)生的作用外，還能夠防止設(shè)備出現(xiàn)損壞。本文主要深入分析我國繼電保護(hù)中存在的問題，同時(shí)提出有效的解決方案，以期達(dá)到提高電網(wǎng)質(zhì)量的效果。

關(guān)鍵詞：變電運(yùn)行；繼電保護(hù)；問題解析

概述

繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)安全防護(hù)不可或缺的部分，對于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行、保證電能質(zhì)量、預(yù)防事故發(fā)生都有著十分重要的作用。在電網(wǎng)出現(xiàn)事故時(shí)，繼電保護(hù)能夠快速做出反應(yīng)，及時(shí)報(bào)警通知技術(shù)人員進(jìn)行檢修處理，恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，除此之外，繼電保護(hù)裝置還可以同其他設(shè)備配合，自行處理故障。將變電站同過程控制系統(tǒng)有效結(jié)合，共同構(gòu)建出的繼電保護(hù)系統(tǒng)可以通過跳聞保護(hù)等方式，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)測，保證用電安全。

1.繼電保護(hù)裝置的基本工作原理

對運(yùn)行中的電力系統(tǒng)進(jìn)行檢測是繼電保護(hù)裝置的主要作用之一，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行中某電力部件出現(xiàn)問題時(shí)，繼電保護(hù)裝置將在第一時(shí)間內(nèi)對最近的斷電器發(fā)出跳閘指令。出現(xiàn)問題的電力元件會(huì)在指令下達(dá)后從電力系統(tǒng)中斷開，停留在停歇狀態(tài)，從而起到避免故障電力元件繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)對元件造成損失的作用。及時(shí)對故障電力元件進(jìn)行維修處理，一方面能夠確保整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，另一方面，還可以將經(jīng)濟(jì)損失降至最低，為人們的生產(chǎn)生活提供安全穩(wěn)定的電力資源。

2.繼電保護(hù)特點(diǎn)

2.1可靠性。

可靠性是繼電保護(hù)裝置的最大特點(diǎn)，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障而產(chǎn)生中斷電力供應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，繼電保護(hù)裝置能夠快速做出反應(yīng)，充分的利用其自身可靠性特點(diǎn)將故障發(fā)生點(diǎn)進(jìn)行隔離，防止事故擴(kuò)大化。

2.2選擇性。

即是指當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置能夠充分的利用其選擇性特點(diǎn)，并非將全部控制開關(guān)斷開，而是選擇性的斷開事故點(diǎn)附近開關(guān)，保證其他線路系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。

2.3靈敏性。

電力系統(tǒng)本身具有較高的靈敏性特點(diǎn)，任何一個(gè)細(xì)小的故障都可能會(huì)對整個(gè)系統(tǒng)的供電安全產(chǎn)生致命影響。因此作為電路保護(hù)裝置，繼電保護(hù)也需要具備較高的靈敏性，保證電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠快速反應(yīng)，保證電力系統(tǒng)高效運(yùn)行。

2.4決速性。

在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，如果不能夠及時(shí)的做出故障處理，將極有可能會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大甚至影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。故而繼電保護(hù)裝置必須應(yīng)具備快速性，在出現(xiàn)故障時(shí)能夠最短的時(shí)間做出反應(yīng)并進(jìn)行處理，避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，降低故障的損害程度。

3.變電運(yùn)行的繼電保護(hù)

根據(jù)負(fù)載電荷、運(yùn)行狀態(tài)等形式，繼電保護(hù)設(shè)備可以分為多種不同種類，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題，掌握其運(yùn)行狀態(tài)。大致可以分為以下幾類：

（1）正常運(yùn)行，指變電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)良好，不具有安全隱患；（2）可疑狀態(tài)，至變電系統(tǒng)存在尚未明確故障，具有一定安全隱患；（3）低可靠性，通過一定的檢測手段檢測出運(yùn)行過程存在的問題；（4）危險(xiǎn)狀態(tài)，至變電運(yùn)行過程中存在較大的安全隱患，需要立即處理解決。

依據(jù)變電運(yùn)行狀態(tài)的不同，可以將系統(tǒng)中存在的問題清晰的反映出來，便于相關(guān)工作技術(shù)人員能夠明確問題所在，做出正確反映。繼電保護(hù)配置原則應(yīng)嚴(yán)格遵照《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)要求，具體做到以下幾點(diǎn)：

A、變電運(yùn)行過程中的繼電保護(hù)不是淡出的繼電保護(hù)，而是配套完善的繼電保護(hù)系統(tǒng)，需要一次設(shè)備同二次設(shè)備之間的完美協(xié)調(diào)，提高繼電保護(hù)智能化水平，為了切實(shí)提高保護(hù)裝置的可靠性，繼電保護(hù)設(shè)備應(yīng)滿足可靠性、靈敏性、選擇性等要求。B、感應(yīng)式互感器應(yīng)采取兩路采樣的方式，采樣數(shù)據(jù)通過傳輸渠道傳輸給繼電保護(hù)裝置，這樣就可以大大降低設(shè)備出現(xiàn)故障的可能，其中一個(gè)互感器發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)互感器仍可以正常工作。通過對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)互感器存在的問題，這樣既提高了繼電保護(hù)的可靠性，同時(shí)也能夠保證保護(hù)系統(tǒng)故障能夠及時(shí)解決。C.采取GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸模式能夠有效的降低繼電保護(hù)裝置發(fā)生失靈現(xiàn)象的可能，斷路器采取點(diǎn)對點(diǎn)的形式可以大幅度提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性。D、為了預(yù)防各保護(hù)系統(tǒng)之間相互影響，變電運(yùn)行中各等級系統(tǒng)要求相互獨(dú)立，繼電保護(hù)裝置的相關(guān)數(shù)據(jù)接口也保持獨(dú)立性。E、電壓等級高于110kV的電力系統(tǒng)，相互之間應(yīng)該配有獨(dú)立的三相ECVT，有效提高系統(tǒng)的安全性。

4.變電運(yùn)行的繼電保護(hù)方案

變電運(yùn)行中的安全問題一直都是相關(guān)技術(shù)人員的重點(diǎn)研究課題，作為保證變電運(yùn)行安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，科學(xué)的繼電保護(hù)方案和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠有效的提高變電穩(wěn)定性。因此，深入研究變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)策略，保證電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行至關(guān)重要。

4.1主變壓器的繼電保護(hù)

作為變電系統(tǒng)的主要設(shè)備，對于變壓器的保護(hù)尤為重要，應(yīng)制定策略切實(shí)降低發(fā)生故障的可能。根據(jù)變電設(shè)備的電壓等級不同，在低壓側(cè)與高壓側(cè)安裝的繼電保護(hù)裝置也應(yīng)有所不同，以保證變壓設(shè)備的可靠性，在選取繼電保護(hù)裝置時(shí)應(yīng)嚴(yán)格依照相關(guān)要求，選取性能良好的裝置，可以考慮使用雙套配置，即智能終端和合并單元。在配置時(shí)，主、后備一體化的配置方案能夠促使差動(dòng)保護(hù)同智能終端設(shè)備相匹配，后備保護(hù)同第二套智能終端相匹配。一方面，繼電保護(hù)裝置所得電壓電流數(shù)據(jù)是由相關(guān)設(shè)備直接測得，通過SV網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)獲取，因而能夠有效的防止網(wǎng)絡(luò)干擾對繼電保護(hù)的影響；另一方面，變壓器的終端設(shè)備與GOOSE網(wǎng)絡(luò)連接，一旦保護(hù)裝置控制信號中斷，變壓設(shè)備可以利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)來控制智能終端。

4.2線路繼電保護(hù)

變電運(yùn)行的線路保護(hù)，是將測控同保護(hù)結(jié)合起來共同完成，依照單套間隔的配置形式。線路的繼電保護(hù)是利用斷路器得以實(shí)現(xiàn)，通過和GOOSE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行稽核，保證斷路器在失靈的情況下，系統(tǒng)仍然可以進(jìn)行保護(hù)。線路間隔之間的繼電保護(hù)，不但可以同單元、智能端相互管理，同時(shí)還可以與GOOSE網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)信息互動(dòng)交流。安裝在系統(tǒng)中的電子式互感器，可以將線路中的電流信號輸送到合并單元中，經(jīng)過打包壓縮進(jìn)行數(shù)據(jù)控制信號的光纖傳輸。

4.3母線的繼電保護(hù)方案

母線是變電系統(tǒng)中最為重要的電力傳輸裝置，一旦母線發(fā)生事故，則對于整個(gè)電力系統(tǒng)來說都會(huì)造成難以想象的影響，母線的繼電保護(hù)通常采用分布式設(shè)計(jì)方案，利用單套的配置保護(hù)母線，對于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的保護(hù)、集成測控系統(tǒng)都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。母線的繼電保護(hù)措施同線路的繼電保護(hù)類似，但結(jié)構(gòu)上更為簡潔，通過與合并單元的連接，母線保護(hù)裝置可以實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)檢測及故障的自我預(yù)處理。

通過對以上幾種繼電保護(hù)情況的分析，我們可以明顯的看出，變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)就是采取先進(jìn)的計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，通過提高繼電保護(hù)的可靠性來提高系統(tǒng)安全性。根據(jù)線路等級的不同，采取的繼電保護(hù)策略也應(yīng)有所調(diào)整，主變壓器與主線路的繼電保護(hù)均利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸，隨著科技的發(fā)展和通信技術(shù)的不斷引入，在提高變電運(yùn)行安全性的同時(shí)，也方便了信息化保護(hù)裝置的發(fā)展。

5.結(jié)束語

變電運(yùn)行中的技術(shù)人員，其主要責(zé)任即是利用其掌握的科學(xué)技術(shù)手段，來保證人員及電網(wǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行，變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)對于電網(wǎng)的安全運(yùn)行，保證電網(wǎng)的可靠性都具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過對變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)問題進(jìn)行簡單分析，對于繼電保護(hù)系統(tǒng)的相關(guān)工作有了初步的了解，并以此提出了相關(guān)的繼電保護(hù)預(yù)案，期望對相關(guān)工作人員的工作實(shí)踐有一定的借鑒意義，來切實(shí)提高我國變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)力度，提高用戶體驗(yàn)。

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