繼電保護的作用與故障處理關(guān)鍵技術(shù)分析

摘 要：針對繼電保護的常見故障進行分析，其主要包括運行故障、產(chǎn)源故障、隱形故障等，并對繼電保護的作用進行詳細(xì)分析。結(jié)合以上內(nèi)容，闡述了故障處理的關(guān)鍵技術(shù)，主要有基于以太網(wǎng)絡(luò)的子站系統(tǒng)的內(nèi)部通信；兼容撥號和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的子站信息的共享和傳輸方式；信息組織和高層應(yīng)用的開放性接口等。

關(guān)鍵詞：繼電保護；故障處理；關(guān)鍵技術(shù)

近幾年，繼電保護和故障處理系統(tǒng)被人們廣泛應(yīng)用。當(dāng)下，電力設(shè)備功能逐漸增多，體積也越來越大。在這一背景下，電力設(shè)備上普遍安裝了繼電保護裝置，這可以極大地提升電力設(shè)備的安全性和可靠性。但是電力裝置本身也具有一定的質(zhì)量問題。因此，需要對電力設(shè)備中繼電保護裝置的作用和故障處理進行認(rèn)真研究，進而提升繼電保護的運行質(zhì)量。

1 繼電保護的常見故障

1.1 電力設(shè)備繼電保護裝置運行故障

電力設(shè)備繼電保護裝置的運行故障較為常見，并且具有較大的危害性。這種故障的具體表現(xiàn)是：電力設(shè)備的繼電保護裝置出現(xiàn)主變差動的現(xiàn)象，保護裝置中開關(guān)拒合功能出現(xiàn)失誤，尤其是長期處于超負(fù)荷運行狀態(tài)下的電力設(shè)備，會造成繼電保護裝置出現(xiàn)溫度上的積累，進而導(dǎo)致部分部位出現(xiàn)高溫現(xiàn)象，造成繼電保護裝置發(fā)生誤動或者失靈。

1.2 電力設(shè)備繼電保護裝置的產(chǎn)源故障

電力設(shè)備繼電保護裝置發(fā)生的產(chǎn)源故障，主要是因為繼電保護裝置使用的元器件質(zhì)量不高、精度差以及材質(zhì)不合格等，所發(fā)生的電力設(shè)備繼電保護裝置故障，在電力設(shè)備實際運行過程中，原件的質(zhì)量和產(chǎn)源故障之間存在著負(fù)相關(guān)關(guān)系。

1.3 電力設(shè)備繼電保護裝置的隱形故障

電力設(shè)備繼電保護裝置存在的隱形故障也可以被稱為既發(fā)故障，主要是因為電力設(shè)備繼電保護裝置故障所導(dǎo)致的設(shè)備系統(tǒng)范圍更大、影響更遠(yuǎn)。對于這種隱性故障，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)高度重視，這種故障的存在很有可能導(dǎo)致大規(guī)模停電事故的發(fā)生，還有可能造成火災(zāi)的發(fā)生。電力設(shè)備繼電保護裝置發(fā)生隱形故障，還可對整個電力網(wǎng)絡(luò)的運行帶來不利影響，因此需要對其進行高度重視[1]。

2 繼電保護系統(tǒng)的作用

對繼電保護和信息系統(tǒng)故障進行處理主要是通過子站系統(tǒng)和主站系統(tǒng)等方式。一般情況下，為了使原有危險保護和錄波裝置的獨立性不受到影響，各個設(shè)備均要配備相應(yīng)的隔離措施，同時具備一定的干擾以及抑制能力，應(yīng)用原有的通信轉(zhuǎn)換器。為了滿足子站系統(tǒng)的可靠性要求，要令其和繼電保護裝置等同。子站系統(tǒng)是在現(xiàn)場進行安裝，并利用部分結(jié)構(gòu)，這一過程中擁有很多子站，各個子站對電子上傳信息進行分析，然后確定是否報警，報警后對故障進行分析和處理，最后進行信息的歸檔和統(tǒng)計。主站系統(tǒng)采用的主要是分布式C/S結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用在地調(diào)和省調(diào)中。

通信網(wǎng)絡(luò)對信息進行遠(yuǎn)程傳輸，通常情況下，將電力數(shù)據(jù)專線網(wǎng)當(dāng)做主要網(wǎng)絡(luò)，把公眾電話當(dāng)做交換網(wǎng)的雇主廣域網(wǎng)絡(luò)通信方式。進行整個系統(tǒng)的分析和研究，其中子站系統(tǒng)進行信息的采集和通信，主站系統(tǒng)進行信息的分析和管理。

當(dāng)前，由于在高壓電網(wǎng)場站內(nèi)設(shè)置了較多類型的智能裝置，這些裝置有新有舊，類型眾多，每個裝置中的通信協(xié)議均是以獨立的形式存在的。子站系統(tǒng)對問題進行解決主要是如何實現(xiàn)這些裝置和管理之間的數(shù)據(jù)和通信的統(tǒng)一，從實際應(yīng)用的角度進行分析，子站所獲得的信息具有一定的固定性特點，整個系統(tǒng)所發(fā)揮的作用均體現(xiàn)在主站系統(tǒng)上。因此，主站系統(tǒng)平臺結(jié)構(gòu)在整個系統(tǒng)運行過程中占據(jù)著重要作用[2]。

3 故障處理的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 基于以太網(wǎng)絡(luò)的子站系統(tǒng)的內(nèi)部通信

根據(jù)以太網(wǎng)電子站系統(tǒng)的內(nèi)部通信和通信規(guī)約，當(dāng)前，大部分電子系統(tǒng)內(nèi)部的通信方案主要包括：將串口點和點之間的接口進行適當(dāng)轉(zhuǎn)換，令其成為RS485/422，然后對多個串口進行電子主機的接入，對于主線方式的通信，如，Lonworks便可以利用專用的網(wǎng)卡進行適當(dāng)?shù)倪B接。嵌入式以太網(wǎng)和通信技術(shù)逐漸發(fā)展起來，可以對廉價的以太網(wǎng)進行應(yīng)用，從而代替原有方案，并且使子站系統(tǒng)的性能得到充分提高。另外，對于硬件組織的靈活性具有重要影響。

通過對PIII 633MHz主頻以及256M內(nèi)存進行工控機實驗，采用串口進行適當(dāng)?shù)臄U展，以38400bps同時進行8個串口的訪問，這時WIN2000響應(yīng)速度加快。對其進行實際應(yīng)用的過程中，縮短串行通信物的距離，進而在一定程度上提升通信波特率。

3.2 兼容撥號和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的子站信息的共享和傳輸方式

在撥號通信和數(shù)字通道并存的狀態(tài)下，對電力企業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展重點考慮，在不增加硬件投資的前提下，使得繼電保護和故障錄波信息發(fā)揮最大效益，那么相關(guān)人士應(yīng)當(dāng)重視以下幾個問題：（1）對性能和質(zhì)量不同的通信媒介提供支持，進而對信息傳輸?shù)目煽啃蕴峁┍Ｕ稀＃?）同時可以進行多個任務(wù)和多個通信，結(jié)合不同要求完成不同任務(wù)。（3）對多個線程的分布和傳輸進行支持，并且存在一定的數(shù)據(jù)功能。（4）還要支持報文轉(zhuǎn)發(fā)功能，使其適應(yīng)按照“主站——區(qū)域中心——子站”的通信條件或者選擇更加理想的通信路徑，通過這樣的方式，使另一個子站的報文“中繼”得以實現(xiàn)。（5）可以實現(xiàn)文件的斷點傳輸功能，其中主要有自動重建數(shù)據(jù)路。（6）可以對數(shù)據(jù)進行壓縮，同時提高信息的傳輸效率。逐漸對錄波頻率進行提高，顯得十分重要。另外，允許重要事件報文的插入和傳送，特別是對數(shù)據(jù)文件進行傳送時，可以及時傳送同時發(fā)生電網(wǎng)事件或者影響主站對信息的召喚，但對數(shù)據(jù)文件的傳輸影響不大[3]。在運行過程中，具有一定的登陸授權(quán)等安全措施，禁止非法用戶的通信連接。針對惡意攻擊報文具有一定的過濾能力，并防止因為主機負(fù)擔(dān)過重而導(dǎo)致癱瘓。

3.3 信息組織和高層應(yīng)用的開放性接口

信息組織不僅對存儲效率和傳輸效率有著一定的影響，同時還關(guān)系到系統(tǒng)本身的開放性。因此和系統(tǒng)規(guī)范化的有關(guān)問題一直被相關(guān)工作者廣泛關(guān)注。

為了使信息唯一性和繼電保護靜態(tài)信息動態(tài)信息的統(tǒng)一，相關(guān)人士根據(jù)《電力系統(tǒng)繼電保護整定計算數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式》以及COMTRADE的信息定義，當(dāng)已有定義難以滿足要求時，繼電保護科就需要進行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，并保證規(guī)范性和公開性。

對子站管理中的核心數(shù)據(jù)庫進行分析，為了提升系統(tǒng)的實時性和安全性，在實際工作過程中通過相應(yīng)的協(xié)議開展訪問工作，在訪問過程中，需要充分利用廠家的專用格式，從而發(fā)揮各個廠家的優(yōu)勢。針對區(qū)域中心位置和主站系統(tǒng)，因為數(shù)據(jù)量較大，同時對不同結(jié)構(gòu)有一定的需要。因此可以利用與SQL語句相互符合的大型商用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，例如SQL Server 7.0或者Oracle 9i等。其中的Oracle 9i具備較強的Web服務(wù)支持功能，它為基礎(chǔ)的Web信息安全帶來保障。

4 結(jié)束語

對于電力設(shè)備來說，進行繼電保護裝置的日常維護和故障排除，應(yīng)當(dāng)重視對技術(shù)元素的應(yīng)用，對常見電力設(shè)備繼電保護裝置故障進行詳細(xì)分類研究。在此基礎(chǔ)上，提升電力設(shè)備繼電保護檢驗工作的技術(shù)含量，使得繼電保護裝置故障處理措施得到有效完善。并構(gòu)建相應(yīng)的電力設(shè)備繼電保護裝置查找故障和處理故障的體系，使用技術(shù)加管理的綜合性手段，從而保障電力網(wǎng)絡(luò)供電質(zhì)量以及整體安全性能。

參考文獻(xiàn)

[1]尹項根，李振興，劉穎彤，等.廣域繼電保護及其故障元件判別問題的探討[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2012，5：1-9.

[2]肖占海.電力繼電保護故障維修技術(shù)探討[J].廣東科技，2014，18：62-63.

[3]聶學(xué)東.電力系統(tǒng)繼電保護裝置故障處理方法與分析[J].黑龍江科技信息，2013，1：50.