智能變電站繼電保護可靠性研究

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，分析了影響繼電保護可靠性的因素，提出了提高繼電保護可靠性的一些措施，以供參考。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護；靈敏度；可靠性

引言

繼電保護裝置是變電站電力系統的關鍵防護裝置，其作用是預防由于設備老化、誤操作、絕緣降低等原因引起的各類故障的發生，保證電網的安全、可靠、正常運行，實現繼電保護系統的準確、高速、可靠動作。

設備、系統或元件在預定的時間和條件下完成規定的功能的能力稱為可靠性。若繼電保護裝置的可靠性不達標，則極易加速加速電網系統的失效過程，甚至崩潰，導致大面積、長時間的停電。現代大型電力系統網絡越來越復雜，審視繼電保護系統存在的問題，研究新型繼電保護原理與配置方案以及其可靠性，針對繼電保護系統的薄弱環節，找出最佳設計、運行方案及檢修周期等對保障電網安全具有重要意義。

一、智能變電站的概念及特點

智能變電站屬于智能設備的范疇，其最典型的優勢在于其具有低碳環保和可靠、安全等特點。智能變電站運行的基本要求包括全站信息數字化、通信平臺網絡化以及信息資源共享化等內容；智能變電站能夠自動采集系統內部各種信息數據，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節、在線分析以及自動控制等功能，是實現相鄰變電站和電網調度等互動的主要依據。

智能變電站具有傳統變電站設備難以比擬的優勢：

1、一次設備智能化。一次設備智能化是智能變電站運行的基礎條件，一次設備的智能化從根本上實現了變電站的數字化發展。

2、二次設備網絡化。變電站中一次設備和二次設備同時采用了高速和光纖網絡，從根本上實現了數據信息資源共享的要求。

3、信息交互標準化。變電站信息交互受生產廠家的影響，不同的廠家有不一樣的標準，智能化變電站的發展使各個生產廠家統一了信息交互標準，為變電站安裝建設工作提供了方便。

4、運行控制智能化。運行控制智能化與傳統變電站相比減少了人力勞動強度，實際運行過程中通過電腦系統就可以完成實際監督和控制工作。

5、功能應用互動化。智能變電站可以同時滿足電能變換、輸送以及獨立進行決策分析等功能，是實現應用互動化的重要手段。

二、繼電保護對電力系統的作用

1、保護電力安全。在電力數據信息的安全性上繼電保護技術發揮著非常重大的作用，能夠將外界的干擾有效避免，從而避免裝置出現損害的狀況。繼電保護裝置能夠在電力系統正常運行的狀態下實現有效的監測控制。

2、耗費的成本較低，易于操作，便于安裝。繼電保護裝置的材料質量小，有利于電力施工，有效降低了電力系統占據的空間，還能有效促進系統的安裝效率，降低成本消耗的效果是非常顯著的。

3、對系統故障能夠進行有效檢測，及時防范電力系統中可能存在的隱患。繼電保護系統在設備或者元件出現故障后，發出警報提醒值班人員進行及時處理。還能對斷路器發出指令控制跳閘，以免設備受到損害不能正常的運行，電氣元件也能得到相應的保護，這些功能是其他設備無法達到的。

三、影響繼電保護可靠性的因素

1、硬件因素

繼電保護裝置、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的硬件元件的可靠性直接影響著繼電保護的可靠性。目前，在我國很多變電站系統中，由于繼電器老化，出現節點氧化層增多、出口不可靠、壓力不足等現象，極易造成誤動。甚至有些接線端子已經老化銹蝕，增大了其接觸電阻，在設計二次回路的交流與直流時，則會引起誤動或拒動。當系統出現嚴重低壓或失電時，難以保證直流部分的可靠性，隨著電力系統規模的擴大，許多低壓配電系統短路電流也隨之增大，當配、變電所出口處發生短路時，引起電流互感器過度飽和，其變化的誤差也隨之變大，此時靈敏度低的電流就會速斷保護造成拒動。一些存在觸點松動、開裂、尺寸偏差、鉚裝處松動等問題的繼電器則引起繼電器參數紊亂，特別是當環境溫差變化很大時，嚴重影響著繼電保護的穩定性。此外，電力系統中的通信裝置及接口、縱聯差動保護的光纖、高頻保護的收發信機等若發生通信阻斷故障，也將直接影響繼電保護的動作正確性。

2、軟件因素

需求分析定義準確度不高、軟件結構設計失誤、編碼錯誤、定值輸入出錯、測試不規范等，軟件方面的錯誤將導致保護裝置的誤動或拒動，而安裝人員接線不正確、接線中極性不正確、維護、檢修人員誤操作等這些人為因素也會造成繼電保護故障。

四、提高智能變電站繼電保護的可靠性的對策

1、增強外部二次回路保護，定時檢修。近年來，基本上發生誤動都是由保護裝置外部原因所引起的，因為保護裝置不穩定的性能引發的誤動是很少發生的。這說明當前繼電保護使用的CPU芯片性能相對十分穩定，所以我們在檢驗工作時，應將更多的注意力轉到對繼電保護設備實行狀態檢修上。繼電保護裝置需要建立很多的配套工程，我們知道這需要過渡，相信這是繼電保護發展過程中的一個必然趨勢。

2、正規通訊規約管理，減少中間相關轉換環節。隨著綜合自動化技術的進步，對我們來說這是一個全新的范疇。綜合自動化系統仍處于發展階段，各廠家都各自的通訊規約，而且直流系統、電度表等都需要與監控系統通訊，都有各自的規約，致使維護工作做起來十分困難。當出現通訊問題，只有廠家人員才能處理，須幾個相關廠家一起到場才行。這樣將降低安全設備的可靠性，增加維護成本。所以，一旦統一電力系統通訊規約，并且規范通訊規約的管理制度，勢必提高繼電保護可靠性，實現電網安全穩定運行。

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

4、推廣繼電保護網絡化經營，削減管理費用。電力系統自動化水平越來越高，并且光纖投入使用使得自動化的可靠性也越來越高，但是在繼電保護遠程管理這方面的應用還沒開辟。若是核查、監控維護運行狀態、變動定值、采取信號、檢修繼電保護狀態，均能夠采用網絡化經營，那么事故的機率將大大降低，而且管理費用也將大大下降。

5、加強對繼電保護裝置的驗收工作，并制定相應的運行操作規程，在設備投運后，列出系統運行要點。及時將校驗報告書、竣工圖紙等技術資料報送管轄單位及運行操作班。

6、強化安全意識，提高繼電保護專業。人員的責任心及發現各種技術問題、運行維護、處理故障的能力。針對出現的事故制定出有效提高繼電保護裝置可靠性的措施。加強定期檢查螺絲、芯片、壓板、端子排、插頭等連接件的緊固性。

結束語

影響繼電保護裝置的可靠性的因素很多，相關工作人員一定要充分了解繼電保護的原理，在實踐工作中不斷總結經驗、探索創新，找到最佳的繼電保護管理模式，補充和完善綜合自動化變電站的功能，提高供電可靠性，確保電力系統安全穩定運行。

參考文獻：

[1]戎俊康.淺析智能變電站建設對繼電保護工作的新要求[J].中國電力教育，2011（36）：130-131.

[2]周得柱.淺談智能變電站技術及其對繼電保護的影響[J].科技資訊，2013（03）：113.

[3]藍海濤.智能變電站繼電保護二次安全措施規范化的建議[J].智能電網，2014（01）：62-66.

[4]葉剛進，戴世強.智能變電站繼電保護檢修作業安全風險管控策略[J].智能電網，2014（03）：6-11.