智能變電站繼電保護(hù)可靠性研究

承德供電公司 河北 067000

摘要：本文概述了智能變電站的概念及特點(diǎn)，分析了影響繼電保護(hù)可靠性的因素，提出了提高繼電保護(hù)可靠性的一些措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護(hù)；靈敏度；可靠性

引言

繼電保護(hù)裝置是變電站電力系統(tǒng)的關(guān)鍵防護(hù)裝置，其作用是預(yù)防由于設(shè)備老化、誤操作、絕緣降低等原因引起的各類故障的發(fā)生，保證電網(wǎng)的安全、可靠、正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的準(zhǔn)確、高速、可靠動(dòng)作。

設(shè)備、系統(tǒng)或元件在預(yù)定的時(shí)間和條件下完成規(guī)定的功能的能力稱為可靠性。若繼電保護(hù)裝置的可靠性不達(dá)標(biāo)，則極易加速加速電網(wǎng)系統(tǒng)的失效過程，甚至崩潰，導(dǎo)致大面積、長時(shí)間的停電。現(xiàn)代大型電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)越來越復(fù)雜，審視繼電保護(hù)系統(tǒng)存在的問題，研究新型繼電保護(hù)原理與配置方案以及其可靠性，針對繼電保護(hù)系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，找出最佳設(shè)計(jì)、運(yùn)行方案及檢修周期等對保障電網(wǎng)安全具有重要意義。

一、智能變電站的概念及特點(diǎn)

智能變電站屬于智能設(shè)備的范疇，其最典型的優(yōu)勢在于其具有低碳環(huán)保和可靠、安全等特點(diǎn)。智能變電站運(yùn)行的基本要求包括全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化以及信息資源共享化等內(nèi)容；智能變電站能夠自動(dòng)采集系統(tǒng)內(nèi)部各種信息數(shù)據(jù)，是完成信息收集、測量以及檢測的重要手段；智能變電站還具有調(diào)節(jié)、在線分析以及自動(dòng)控制等功能，是實(shí)現(xiàn)相鄰變電站和電網(wǎng)調(diào)度等互動(dòng)的主要依據(jù)。

智能變電站具有傳統(tǒng)變電站設(shè)備難以比擬的優(yōu)勢：

1、一次設(shè)備智能化。一次設(shè)備智能化是智能變電站運(yùn)行的基礎(chǔ)條件，一次設(shè)備的智能化從根本上實(shí)現(xiàn)了變電站的數(shù)字化發(fā)展。

2、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化。變電站中一次設(shè)備和二次設(shè)備同時(shí)采用了高速和光纖網(wǎng)絡(luò)，從根本上實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息資源共享的要求。

3、信息交互標(biāo)準(zhǔn)化。變電站信息交互受生產(chǎn)廠家的影響，不同的廠家有不一樣的標(biāo)準(zhǔn)，智能化變電站的發(fā)展使各個(gè)生產(chǎn)廠家統(tǒng)一了信息交互標(biāo)準(zhǔn)，為變電站安裝建設(shè)工作提供了方便。

4、運(yùn)行控制智能化。運(yùn)行控制智能化與傳統(tǒng)變電站相比減少了人力勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)際運(yùn)行過程中通過電腦系統(tǒng)就可以完成實(shí)際監(jiān)督和控制工作。

5、功能應(yīng)用互動(dòng)化。智能變電站可以同時(shí)滿足電能變換、輸送以及獨(dú)立進(jìn)行決策分析等功能，是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用互動(dòng)化的重要手段。

二、繼電保護(hù)對電力系統(tǒng)的作用

1、保護(hù)電力安全。在電力數(shù)據(jù)信息的安全性上繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)揮著非常重大的作用，能夠?qū)⑼饨绲母蓴_有效避免，從而避免裝置出現(xiàn)損害的狀況。繼電保護(hù)裝置能夠在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)測控制。

2、耗費(fèi)的成本較低，易于操作，便于安裝。繼電保護(hù)裝置的材料質(zhì)量小，有利于電力施工，有效降低了電力系統(tǒng)占據(jù)的空間，還能有效促進(jìn)系統(tǒng)的安裝效率，降低成本消耗的效果是非常顯著的。

3、對系統(tǒng)故障能夠進(jìn)行有效檢測，及時(shí)防范電力系統(tǒng)中可能存在的隱患。繼電保護(hù)系統(tǒng)在設(shè)備或者元件出現(xiàn)故障后，發(fā)出警報(bào)提醒值班人員進(jìn)行及時(shí)處理。還能對斷路器發(fā)出指令控制跳閘，以免設(shè)備受到損害不能正常的運(yùn)行，電氣元件也能得到相應(yīng)的保護(hù)，這些功能是其他設(shè)備無法達(dá)到的。

三、影響繼電保護(hù)可靠性的因素

1、硬件因素

繼電保護(hù)裝置、二次回路及短路器、通信裝置、通道及接口、輔助裝置等電力系統(tǒng)的硬件元件的可靠性直接影響著繼電保護(hù)的可靠性。目前，在我國很多變電站系統(tǒng)中，由于繼電器老化，出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)氧化層增多、出口不可靠、壓力不足等現(xiàn)象，極易造成誤動(dòng)。甚至有些接線端子已經(jīng)老化銹蝕，增大了其接觸電阻，在設(shè)計(jì)二次回路的交流與直流時(shí)，則會引起誤動(dòng)或拒動(dòng)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重低壓或失電時(shí)，難以保證直流部分的可靠性，隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，許多低壓配電系統(tǒng)短路電流也隨之增大，當(dāng)配、變電所出口處發(fā)生短路時(shí)，引起電流互感器過度飽和，其變化的誤差也隨之變大，此時(shí)靈敏度低的電流就會速斷保護(hù)造成拒動(dòng)。一些存在觸點(diǎn)松動(dòng)、開裂、尺寸偏差、鉚裝處松動(dòng)等問題的繼電器則引起繼電器參數(shù)紊亂，特別是當(dāng)環(huán)境溫差變化很大時(shí)，嚴(yán)重影響著繼電保護(hù)的穩(wěn)定性。此外，電力系統(tǒng)中的通信裝置及接口、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的光纖、高頻保護(hù)的收發(fā)信機(jī)等若發(fā)生通信阻斷故障，也將直接影響繼電保護(hù)的動(dòng)作正確性。

2、軟件因素

需求分析定義準(zhǔn)確度不高、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)失誤、編碼錯(cuò)誤、定值輸入出錯(cuò)、測試不規(guī)范等，軟件方面的錯(cuò)誤將導(dǎo)致保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)，而安裝人員接線不正確、接線中極性不正確、維護(hù)、檢修人員誤操作等這些人為因素也會造成繼電保護(hù)故障。

四、提高智能變電站繼電保護(hù)的可靠性的對策

1、增強(qiáng)外部二次回路保護(hù)，定時(shí)檢修。近年來，基本上發(fā)生誤動(dòng)都是由保護(hù)裝置外部原因所引起的，因?yàn)楸Ｗo(hù)裝置不穩(wěn)定的性能引發(fā)的誤動(dòng)是很少發(fā)生的。這說明當(dāng)前繼電保護(hù)使用的CPU芯片性能相對十分穩(wěn)定，所以我們在檢驗(yàn)工作時(shí)，應(yīng)將更多的注意力轉(zhuǎn)到對繼電保護(hù)設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢修上。繼電保護(hù)裝置需要建立很多的配套工程，我們知道這需要過渡，相信這是繼電保護(hù)發(fā)展過程中的一個(gè)必然趨勢。

2、正規(guī)通訊規(guī)約管理，減少中間相關(guān)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。隨著綜合自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步，對我們來說這是一個(gè)全新的范疇。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)仍處于發(fā)展階段，各廠家都各自的通訊規(guī)約，而且直流系統(tǒng)、電度表等都需要與監(jiān)控系統(tǒng)通訊，都有各自的規(guī)約，致使維護(hù)工作做起來十分困難。當(dāng)出現(xiàn)通訊問題，只有廠家人員才能處理，須幾個(gè)相關(guān)廠家一起到場才行。這樣將降低安全設(shè)備的可靠性，增加維護(hù)成本。所以，一旦統(tǒng)一電力系統(tǒng)通訊規(guī)約，并且規(guī)范通訊規(guī)約的管理制度，勢必提高繼電保護(hù)可靠性，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3、重視數(shù)據(jù)備份，減少故障處理時(shí)間。目前，硬盤損壞是一大難題。一旦硬盤丟失全部的數(shù)據(jù)，則全部體統(tǒng)需要重新安裝，其工作的量是非常大的。要是沒有備份數(shù)據(jù)，一個(gè)中等的電站重新裝系統(tǒng)大約需要20天，其造成的損失沒發(fā)估算。因此，維護(hù)人員必需對全部監(jiān)控體系進(jìn)行硬盤備份，一旦硬盤破壞，只要采用備份就可以減少處理故障的時(shí)間。

4、推廣繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化經(jīng)營，削減管理費(fèi)用。電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平越來越高，并且光纖投入使用使得自動(dòng)化的可靠性也越來越高，但是在繼電保護(hù)遠(yuǎn)程管理這方面的應(yīng)用還沒開辟。若是核查、監(jiān)控維護(hù)運(yùn)行狀態(tài)、變動(dòng)定值、采取信號、檢修繼電保護(hù)狀態(tài)，均能夠采用網(wǎng)絡(luò)化經(jīng)營，那么事故的機(jī)率將大大降低，而且管理費(fèi)用也將大大下降。

5、加強(qiáng)對繼電保護(hù)裝置的驗(yàn)收工作，并制定相應(yīng)的運(yùn)行操作規(guī)程，在設(shè)備投運(yùn)后，列出系統(tǒng)運(yùn)行要點(diǎn)。及時(shí)將校驗(yàn)報(bào)告書、竣工圖紙等技術(shù)資料報(bào)送管轄單位及運(yùn)行操作班。

6、強(qiáng)化安全意識，提高繼電保護(hù)專業(yè)。人員的責(zé)任心及發(fā)現(xiàn)各種技術(shù)問題、運(yùn)行維護(hù)、處理故障的能力。針對出現(xiàn)的事故制定出有效提高繼電保護(hù)裝置可靠性的措施。加強(qiáng)定期檢查螺絲、芯片、壓板、端子排、插頭等連接件的緊固性。

結(jié)束語

影響繼電保護(hù)裝置的可靠性的因素很多，相關(guān)工作人員一定要充分了解繼電保護(hù)的原理，在實(shí)踐工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、探索創(chuàng)新，找到最佳的繼電保護(hù)管理模式，補(bǔ)充和完善綜合自動(dòng)化變電站的功能，提高供電可靠性，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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