變電運行中繼電保護問題分析

戴廣平

摘要：近年來，人們對用電質量和用電安全提出了更高的要求，這樣就使得繼電保護設備也要不斷提高， 這樣才能更好的保證電力系統的安全穩定運行。繼電保護設備在電力系統中可以防止系統的穩定性被破壞，同時也能避免出現大面積停電的情況。變電運行中出現的問題一直是非常多的，為了更好的保證其安全性和穩定性，繼電保護設備要更好的進行升級。

關鍵詞：繼電保護；變電運行；事故

1 變電運行中繼電保護問題

繼電保護設備根據負載電荷和使用狀態等多個方面可以劃分為不同的種類，便以及時地發現問題，方便掌握各個設備的運轉狀態。具體的分類有：A 類，正常運行，指變電設備的狀態良好，正常運行，不存在安全隱患；B 類，可疑狀態，指的是變電系統存在一些尚未查明的故障， 存在一定的安全隱患問題；C 類，低可靠性狀態，指通檢測手段檢測出變電運行過程中存在安全故障和缺陷；D 類，危險，指的是變電過程中，存在較大的危險或安全隱患，需要緊急進行處理。根據變電運行狀態的不同分類，可以清晰地反映系統的問題，以便工作人員及時正確地做出應對措施。變電運行中的繼電保護問題主要依據變電設備的狀態檢測數據、故障缺陷記錄、負荷數據等信息為基礎，按照一定的標準對繼電保護的對象進行量化和保護，繼電保護的配置原則應該遵循《繼電保護和安全自動裝置技術規程》中的要求，做到以下六點：

（1）電運行中的繼電保護不僅僅是單一繼電保護裝置，而是完善的繼電保護系統， 需要一次設備和二次設備的協調配合，才能提高繼電保護的智能化和自動化水平。為了提高保護系統的可靠性，應該充分滿足“可靠性、靈敏性、選擇性、速動性”等設計要求。

（2）感應式互感器應該由兩路采樣系統進行采樣，每路采樣系統都采用雙A/D 系統實現， 采樣數據通過同一傳輸通道傳輸給一套保護裝置。這樣做的好處是大大降低了設備故障率， 當一個互感器發生故障時， 另一個互感器仍然在正常工作。通過對合并單元的數據分析， 可以發現互感器的故障問題， 既提高了繼電保護的安全性又可以保證繼電保護系統故障的及時排除。

（3）為了防止繼電保護裝置的失靈，應該采用GOOSE 網絡傳輸模式進行數據傳輸， 斷路器間采用點對點的方式可以有效地提高傳輸的可靠性。

（4）為了避免各個保護系統網絡之間的相互干擾，變電運行中各等級的系統需要相互的獨立， 繼電保護裝置內部的數據接口控制器也應該具有一定的獨立性。

（5）電壓等級高于110kV 的單母線和雙母線電路系統，其相互之間應該配置獨立的三相ECVT， 從而簡化二次回路，提高系統的可靠性。

（6）繼電保護的安裝環境應該符合相關的技術標準的要求，就地安裝、分散獨立。此外，繼電保護裝置還需要定期進行維護和更新，通過對實驗數據、歷史數據、實際數據進行對比，如果存在明顯的差異，則說明繼電保護存在一定的缺陷或問題。數據偏差的范圍與系統默認的偏差范圍進行比較，如果出現超出問題，則說明繼電保護裝置在應用中存在漏洞。將繼電保護裝置與同類產品進行比較，如果存在明顯的差異，則說明繼電保護裝置在結構上存在缺陷。

2 變電運行中繼電保護的作用與故障排除措施

2.1 繼電保護的作用

繼電器屬于一種電子控制器件，具有控制與被控制系統，控制系統又稱為輸入回路，被控制系統又稱為輸出回路，繼電器常用在自動控制電路方面，實際上，它是用較小電流來控制較大電流的“自動開關”，在電路中具有轉換電路、安全保護、自動調節的作用。繼電器與電網之間相輔相成，通過繼電器的安全保護作用能夠促進變電運行的安全、順暢，同時對電路進行控制與保護。

2.2 排除故障的措施

2.2.1 繼電保護類型

對繼電保護認識的分類有利于對變電設備進行更好的保護。根據影響程度的不同，可分為三類即：一般、嚴重、危及。根據故障原因可將故障分為三種：元器件質量問題、設計不合理反措未執行、人員的操作問題。通過了解不同類型，能夠便于我們及時分析故障與問題，盡快確定責任歸屬，從而防止相同故障再次發生。

2.2.2 獨立裝置

管理人員應嚴格檢查其獨立裝置，并進行統計。主要對電路運行中的重合閘裝置、備用電源自動切換裝置、開關操作箱、電壓切換裝置以及變壓器、線路、電容器、母差、電抗器等保護裝置與其它安全自動裝置等的嚴格檢查、統計，并隨時做好記錄。

3.2.3 存在的缺陷

在變電運行中， 繼電保護雖然具有重要作用但本身也存在一些缺陷。通過對其缺陷進行了解，有利于電力設備的運行正常，也有利于管理人員管理與知識水平的提高，當繼電保護設備出現問題時，管理人員能夠及時、熟練的解決。同時將出現的問題與解決方法做好記錄，便于繼電保護設備的完善，促進電網的高效運行。

3 變電運行中繼電保護策略

3.1 主變壓器的繼電保護策略

變壓器作為變電系統的主要設備，必須進行全面的保護，防止其故障的發生。根據變電設備的容量和電壓等級，在低壓側與高壓側之間裝備安全可靠，性能良好的繼電保護裝置，根據安裝規范的要求，電壓保護適宜采取雙套配置，即智能終端與合并單元（EU）組成的雙套配置系統。在配置時，主、后備一體化的配置方案使第一套智能終端設備與差動保護相對應，第二套智能終端和后備保護以及MU 對應。①繼電保護裝置獲取的數據是通過檢測裝置直接測得的電壓電流量， 并不通過SV 網絡獲取數據采樣，因此，防止網絡干擾對繼電保護系統的影響。②變壓器的終端設備不但與繼電保護裝置相連，而且還與GOOSE 網絡相連接，保護裝置在控制信號中斷的情況下可以采用GOOSE 網絡控制智能終端進行動作。

3.2 線路的繼電保護策略

變電過程線路保護過程中， 測控與保護是結合在一起完成的，按照單套間隔配置。線路保護通過直接采樣和斷路器實現，并與GOOSE 網絡集合使斷路器控制失靈情況下，系統仍然具有保護功能。線路間隔之間的繼電保護裝置，不但與合并單元、智能終端串行相連，而且與GOOSE 網絡連接實現信息傳輸。安裝在主線系統和子線系統中的電子式互感器，通過測定線路中的電壓和電流信號，輸送到合并單元中，經過數據打包，再通過光纖進行控制信號的傳輸。

3.3 母線的繼電保護策略

母線是變電系統中的主要電力傳輸線路，一旦發生事故，將對整個電力系統造成很大的損失。母線的繼電保護一般采取分布式的設計方法， 利用單套配置進行母線的保護有利于實現保護裝置與測控系統的集成。母線的繼電保護方案與線路的繼電保護方法很相似，但其結構更加的簡單。

通過與合并單元和智能終端的連接， 母線保護裝置直接通過繼電保護系統實現差錯檢測和自動處理。通過對以上幾種繼電保護情況進行分析，我們可以看出，變電運行中的繼電保護主要是提高繼電保護的可靠性和響應速度。通過采用計算機和通信技術，可以有效地提高系統的安全性。根據線路電壓等級和重要性的不同，需要采用不同的繼電保護策略，主變壓器和線路的繼電保護都采用了GOOSE 網絡，作為輔助的信息傳輸線路。通信技術的引入，不但提高了系統的可靠性，而且方便了信息化和智能化保護裝置的應用。

4、 結語

通過以上對變電運行過程中對繼電保護問題的分析，本文深入地研究了繼電保護系統的內容，提出了常見的幾種繼電保護策略，對指導工作人員進行實踐，對提高我國變電運行中的繼電保護能力具有重要的作用。

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