淺談繼電保護檢修及數字化繼電保護

張立偉 張強

摘 要：電能是關系到國計民生的基礎性因素。隨著我國經濟社會的飛速發展，電網運行保障壓力日益增加。文章從我國當前電網發展的實際情況出發，對繼電保護工作進行分析，討論了繼電保護檢修技術的重要意義及其發展情況，著重闡述了數字化繼電保護技術的工作模式和優點。

關鍵詞：繼電保護；狀態檢修；數字化繼電保護

前言

作為我國支柱性能源產業之一，電力產業是我國國民經濟的重要組成部分。電力系統能否正常穩定運轉，關系到國家的經濟發展和國防安全。隨著我國社會主義經濟體制改革的不斷深入，電力體系正經歷著現代化建設的劇烈變革，面臨的阻力極大。加強供電系統安全保障，是加快電力系統現代化建設步伐，推進我國經濟發展，增強綜合國力的重要任務。

1 繼電保護及繼電保護檢修在我國國民經濟發展中的重要意義

繼電保護是電力系統的重要安全措施，在保障電網正常運行，保護供電安全方面發揮著極其重要的作用。隨著電力系統技術和設備的更新換代，繼電保護技術也在不斷發展變化著。從最初的熔斷器到后來的電磁式、電子式繼電保護裝置，一直到以信息技術、計算機技術為基礎的微機型繼電保護系統。電力系統繼電保護技術實現了長足的發展。繼電技術與相應時期的電力技術緊密結合在一起，繼電保護技術的發展以對應時期的電力技術為依托，其結果又推動了電力系統整體的技術水平。從這個角度上說，各個時期繼電保護技術的發展水平的高低，也反映了當時電力產業發展水平。時代在發展，在新的歷史階段，電力系統的運行環境、供電負荷、運轉要求都達到了一個新高度，這也給繼電保護工作提出了更高的要求。電力系統的發展與進步，使得繼電保護必須進一步實現自我提高與完善，才能勝任當代電力系統安全保障的重任。

作為電力系統安全保障的繼電保護，其自身的安全保障則由繼電保護檢修來實現。繼電保護檢修技術是繼電保護的主要內容。繼電保護技術的發展，不僅僅是繼電保護設備的完善與更新，在設備技術性、安全性和可靠性方面予以提升，更要實現繼電保護檢修技術的突破與創新。在繼電保護的完善與提高的同時，繼電保護檢修技術必須也必定迎來一個嶄新的高度。當前繼電保護技術已經進入計算機化和網絡化的時代，與之對應的繼電保護檢修技術也正在數字化、智能化的方向高速發展著。作為我國電力系統的重要組成部分，變電站承擔著電能管理與分配、電壓轉換與調整、電力流向的控制等重要職責，是電網中配電與輸電的關鍵節點。隨著科學技術的提高，特別是信息技術和計算機網絡技術的高度發展，變電站自動化、數字化、智能化程度逐步加深。數字技術已經廣泛應用于變電站日常工作中。變電站各類工作信息的采集、處理、存儲、傳遞與輸出已經基本完成了由傳統模式向數字化的轉變，推動了電網智能化進程，賦予了電網兼容與自愈的特性，從而實現了電力系統工作效率與質量的飛躍，為我國社會主義經濟發展提供了堅實的電力保障。在變電站安全穩定運轉保障方面，數字化繼電保護檢修技術發揮了重要作用。持續深入研究數字化繼電保護檢修技術，提高變電站繼電保護水平，是進一步加強電力系統安全保障力度，滿足當前我國電力系統安全保障要求的必然要求。

2 現階段繼電保護檢修技術的發展狀況

繼電保護設備的更新換代，推動了包含繼電保護檢修技術在內的繼電保護技術整體的發展。同時，繼電保護裝置結構的復雜性和繼電保護技術的專業性都給檢修人員的業務技能水平提出極高的要求。繼電保護檢修技術的發展原則，是以繼電保護技術為基礎，根據繼電保護裝置的實際情況和工作需要進行不斷地修正完善，以提高繼電保護裝置狀態評估的準確度，進而采取針對性措施予以調整。

根據繼電保護檢修的時機與主動性，目前的繼電保護檢修技術分為預防性繼電保護檢修技術和故障發生后的繼電保護檢修技術。預防性繼電保護檢修是發生在故障出現之前，通常是按照計劃或根據設備狀態開展的主動性檢修措施。它通過對繼電保護設備進行維護性檢修，改善設備運行條件，增強設備性能，使設備的有效使用期限延長，從而降低設備成本，提高電力系統整體的經濟效益水平。事后繼電保護檢修技術具有被動性的特點。它是在故障出現后采取的檢修行為，通過對故障現象的分析研判，確定故障產生的原因，然后據此實施針對性的修繕措施，改善設備的運行狀況，避免同樣問題的發生。從統計數據上可以知道，當前電力企業多數都是以預防性檢修為主要檢修手段，以事后檢修為輔助措施。這樣做的優點非常明顯。預防性檢修對設備正常運行影響最少，不僅可以有效保障設備運行質量，還可以降低設備維護成本，而且萬一預防性檢修失敗，還可以通過事后檢修予以彌補。事前、事后的雙重檢修保護，為繼電保護設備的正常工作提供了最為可靠的保障。其中，預防性繼電保護檢修技術又分為預知性維修與狀態檢修兩種模式。前者是依照相應的檢修周期或檢修計劃實施的定期檢修；后者是通過對設備運行表征進行測評，從而確定設備運行狀況的好壞，進而決定是否進行檢修以及檢修的內容。由于目前繼電保護設備自檢功能與實時檢測功能尚未完善，使得預防性的繼電保護檢修實施難度很大，檢修效率受限嚴重。隨著科學技術的發展，特別是數字技術的應用使得繼電保護技術工作效率大幅提升。現階段的繼電保護檢修技術通過監控系統對繼電保護設備進行實時觀測，大幅降低了繼電保護裝置發生故障的概率，使得繼電保護裝置安全性與可靠性顯著提升。

3 數字化繼電保護

3.1 數字化繼電保護系統的工作模式

首先由傳感器進行數據采集，再由電子式互感器將采集到的數據由模擬信號轉換為數字信號，隨后傳送給已安裝的合并單元。合并單元對收到的信號予以同步采樣并數字化，再按照IEC6185091標準的規定傳送給保護設備。合并單元與保護設備間的傳遞介質為光纖。最后，保護設備中的調合閘指令經由變電站事件網絡傳遞到智能操作箱當中。一個調合閘操作程序就此完成。

3.2 數字化繼電保護系統的優點

（1）結構簡化，抗干擾能力強。數字化繼電保護系統采用合并單元間隔配置，與電子互感器配合使用的方式，測量取樣數字化實時完成，相對于傳統電磁式互感器二次電纜傳輸回路，結構更加簡單，使用光纜作為傳輸介質，傳輸效率更高，抗干擾能力更強。（2）智能操作箱和電子互感器等裝置使得系統的可靠性得到了提高。電子式互感器具有良好的抗干擾能力和絕緣能力、無飽和，從而使測量值的準確性得到保證。（3）數字化繼電保護系統采用統一的通信標準，極大地提高了互操作性和開放性。

4 結束語

繼電保護在維護電力設備正常運轉，保障電力系統供電安全方面發揮著及其顯著的積極作用。受客觀因素影響，我國繼電保護水平還存有較大的提升空間，繼電保護檢修技術還有待進一步完善深入。作為電力工作者，要充分認識到繼電保護檢修工作的重要意義，不斷深化繼電保護檢修技術研究與開發，注重工作創新與實踐，努力提高繼電保護檢修水平，為繼電保護全面實現數字化、智能化、網絡化，為我國電力系統的正常穩定運行做出自己的貢獻。

參考文獻

[1]胡春琴.全數字化繼電保護在上海蒙自智能變電站的應用[J].供用電，2010（27）：162.