35kV變電站的自動化繼電保護策略

申力

摘 要：目前，科學技術發展日益迅猛，電力行業也得到了快速發展，在變電站中，自動化技術的應用范圍越來越廣泛，尤其在繼電保護方面，而繼電保護在保護電網、設備安全中起到了非常重要的作用，同時也是電網穩定、安全運行的重要保障。文章展開了對35 kV變電站自動化繼電保護的研究，首先，簡單介紹了繼電保護的內涵以及配置方案，其次，對35 kV變電站的自動化繼電保護配置進行了分析，并在此基礎上，探討了35 kV變電站的自動化繼電保護策略，最后進行總結。

關鍵詞：35 kV變電站；繼電保護；自動化系統；配置方案；策略分析

中圖分類號：TM772 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）17-0109-02

隨著自動化技術的不斷推廣與應用，自動化技術已在電力行業得到了廣泛應用，尤其是變電站。在自動化系統應用于變電站過程中，自動化繼電保護成為了電力企業關注的焦點。繼電保護是變電站的重要組成部分，直接影響著變電站的可靠性與安全性，以自動化系統為核心，展開繼電保護配置與改進，有助于變電站的安全運行，能夠推動電力行業的發展。

1 繼電保護的內涵及配置方案

1.1 繼電保護的內涵

繼電保護是一種自動裝置，當變電站電力系統運行異常或發生事故時，可確保變電站與電氣設備安全運行[1]。繼電保護能夠有效保證供電系統的穩定性以及電氣設備的安全性，是非常重要的保護手段。與此同時，繼電保護還是一種應對措施，能夠對電力系統進行檢測，并且發出報警信號，直接將故障自動排除；繼電保護還是一種設備，能夠對電力系統的運行狀況進行管理與監測，若發現事故，則自動將電氣設備元件斷開，對電路及電氣設備進行保護。繼電保護的主要作用就是反映變電站電氣設備運行異常狀態進行監測，然后有選擇、自動迅速斷開特定的斷路器。繼電保護的的基礎構造是電氣設備物理量的變化，基本要求為可靠性、靈敏性、選擇性以及速動性。

1.2 配置方案

繼電保護的配置方案主要有兩種，即常規保護配置方案和集中式保護配置方案。

常規保護配置方案是根據對象進行配置的，其中常規保護包括變壓器保護、饋線保護、母線保護、電容器保護以及其他的保護測控設備[2]。

常規保護配置對原來保護裝置的交流量輸入插件、CPU插件的模擬量處理以及I/O接口插件進行更換，分別改為數據采集光纖通信接口、通信接口處理以及GOOSE光纖通信接口，該方案使變電站繼電保護實現了向數字化的過渡。常規保護配置方案的結構圖，如圖1所示。

集中式保護配置方案是一種新型保護概念，以光纖以外網為基礎，基于IEC61850規約等一系列現代數字通信研發的。集中式保護配置方案是保護控制一體化裝置，將變電站的所有信息集于一個計算機系統中，具有靈活性、可靠性以及互補性，不僅可以同時保護變電站中的多個獨立設備，而且還具有控制作用[3]。具體的結構圖，如圖2所示。

2 35 kV變電站自動化繼電保護配置分析

35 kV變電站自動化繼電保護配置進行優化與改進時，其中關鍵環節是設備選型，設備選型的質量對整個自動化繼電保護配置的可靠性有著極其重要的影響。繼電保護配置在進行選型時應遵循的原則為：基于保護、監控與測控等多個方面，對系統內的冗余設備進行合理控制，保證功能能夠合理分布[4]。具體包括以下內容。

2.1 采用先進主變壓器保護裝置

繼電保護配置選型時，應對主保護與后保護被控裝置進行綜合考慮，所選設備應該具備遙控、遙信以及遙測主變壓器兩側位置斷路器的功能，并在變電站自動化運行時，能夠發生一系列保護動作，如差動速斷、重瓦斯與過流等。

2.2 選用保護進線開關與聯絡開關的線路保護裝置

繼電保護裝置不僅要具有一般性的遙信、遙控與遙測功能，而且還要具備接地保護、限過流保護以及過負載功能。

2.3 采用保護電容器的保護裝置

電容器保護是保護重點，測控裝置應以其為主，采用集中補償的方式，而且還應過電壓保護以及饋線保護著手，確保電容器能夠可靠、安全運行。

3 35 kV變電站的自動化繼電保護策略

3.1 以質量為主，對設備質量進行嚴格控制，使裝置的使 用性得到有效提高

在設計裝置時，應該對各種外在環境的變化進行充分考慮，確保裝置即使處于嚴寒、潮濕或高溫環境下，也能保持正常工作。一方面，確定裝置安全系數，即適應濕度、溫度、超負荷運行結果預測以及振動系統等，且必須保證其準確性；另一方面，在進行設計時，使設備趨向標準化與簡單化，即在確保可靠性的基礎上，零部件越少，產品構造越簡單，系統出現故障的概率就越小。

3.2 對于冗余技術，應該科學、合理運用，使安全性與可 靠性不斷提升

冗余技術，又被稱之為儲備技術，是一種提高系統可靠性的有效手段，主要通過利用系統的并聯模型來發揮作用[5]。在繼電保護裝置中，應該對軟件、硬件、信息以及時間的冗余資源加以充分利用，使雙系統保障技術得以實現，尤其針對電力系統的關鍵環節以及薄弱環節，必須科學、合理運用冗余技術。對于軟件系統，可以正確采用信息保護技術、系統容錯技術以及防火墻技術等冗余技術，從而使相關設備裝置的可靠性得到保障；在設計硬件時，需要對組建級冗余結構加以正確應用；信息冗余即有效利用復雜的編碼和檢錯與增加信息位數，從而采用奇偶檢驗、多重模塊以及階段表決等方式對錯誤進行自動糾正；時間冗余主要對裝置的預測性加以有效利用，對于出現的故障，可提前發現，進行檢測，使故障的恢復率得以提升。只有軟件冗余、硬件冗余、信息冗余以及時間冗余相互協調、共同發展時，裝置的可靠性才可得到有效保障。

3.3 對于軟件給予足夠的重視，不斷提升軟件設計的水 平，確保軟件能夠正常運行

軟件產品在特定的時間內以及特定的條件下完成特定功能的能力，被稱之為軟件可靠性。在設計繼電保護系統軟件時，需對用戶個性化需求進行綜合考慮，以滿足用戶個性化需求為核心，設計時應遵循的原則主要包括兩點，一方面應該簡單，容易操作；另一方面能夠有效提高運行效率，在遵循原則的基礎上，正確設計算法以及處理結構。在編寫代碼時，應該確保科學性以及合理性，及時發現測試時出現的問題，確保數據輸入與輸出的一致性， 與此同時，建立并健全軟件系統的自查自修功能，使軟件系統的可靠性以及完整性得到保障。

3.4 加強培訓，不斷提高技術人員的綜合素質，同時定期 展開安全檢查工作

由于繼電保護裝置在不斷發展，且更新速度很快，此外對技術有較高的要求，因此，加大對員工的培訓力度，不僅要展開專業技能方面的培訓，而且還要增強素質培訓，在提高員工專業技術水平的同時，不斷提升員工的綜合素質，調動員工的工作熱情，增強其工作使命感以及責任心，不斷提升員工及時發現問題并解決問題的能力。

在35 kV變電站自動化繼電保護時，常出現的問題是臨時性停電，從而影響繼電保護的正常工作，因此，維護工作者應根據臨時性定點的具體情況，對整個運行系統展開定期性檢查，通常定期性檢查工作應至少每年進行一次。

此外，在1～2年間隔區間需要展開一次整組性試驗，使繼電保護運行性能能夠穩定發揮出來；然后在3-4年間隔區間，對出口回路、數據采樣回路等相關部分的運行性能展開檢查，便于及時發現安全隱患。

4 結 語

在35 kV變電站中，提高自動化繼電保護裝置的可靠性以及安全性具有非常重要的意義，本文對自動化繼電保護策略展開了分析，希望有助于提高繼電保護裝置的安全性、高效性以及可靠性。

參考文獻：

[1] 李蓉.35 kV變電站的自動化繼電保護對策論述[J].中國高新技術企業， 2016，（4）.

[2] 李世保，劉兵.探析35 kV變電站的自動化繼電保護策略[J].技術與市 場，2016，（2）.

[3] 楊革民.35 kV變電站自動化的繼電保護對策的討論[J].電子制作， 2013，（18）.

[4] 舒文華，冉啟傳.35 kV變電站的自動化繼電保護對策探究[J].通訊世 界，2015，（3）.

[5] 葉夏杰，談明.35 kV變電站自動化繼電保護研究[J].科技資訊，2014， （21）.