智能變電站繼電保護(hù)可靠性分析

費(fèi)姍姍

(許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000)

智能變電站繼電保護(hù)可靠性分析

費(fèi)姍姍

(許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000)

結(jié)合個(gè)人從事電力工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，闡述了智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要組成，分析了智能變電站繼電系統(tǒng)的可靠性，以期進(jìn)一步提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

智能變電站；繼電保護(hù)系統(tǒng)；可靠性

智能變電站的出現(xiàn)進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展，使我國(guó)的電力系統(tǒng)安全得到了有效保障。而智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的出現(xiàn)又進(jìn)一步提高了智能變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。所以，加強(qiáng)對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的研究則具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。結(jié)合個(gè)人從事電力工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性加以分析，以供參考。

1 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要組成

第一，電子式互感器。電子式互感器是智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中最重要的組成部分。傳統(tǒng)智能變電站中的互感器主要采用的是電磁結(jié)構(gòu)，而隨著數(shù)字化信息技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，傳統(tǒng)電磁式互感器在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)了越來(lái)越大的弊端無(wú)法適應(yīng)智能變電站的進(jìn)一步升級(jí)與發(fā)展，此時(shí)電子式互感器則被廣泛推廣應(yīng)用。與傳統(tǒng)的電磁式互感器相比，電子式互感器極大提高了故障檢測(cè)的準(zhǔn)確性，提升了保護(hù)裝置的正確動(dòng)作率，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全得到極大保證。同時(shí)，電子式互感器運(yùn)用光纜替代了傳統(tǒng)電纜，使絕緣結(jié)構(gòu)變得更加簡(jiǎn)單，進(jìn)一步提高了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

第二，合并單元。經(jīng)過(guò)一系列工作后的電子式互感器會(huì)將其采集到的信息統(tǒng)一傳送給合并單元，合并單元再將這些信息通過(guò)科學(xué)的組合排列后轉(zhuǎn)化為特定的數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一傳送給保護(hù)裝置。合并單元是智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，這是因?yàn)楹喜卧拇嬖诓粌H有效避免了互感器與保護(hù)裝置之間的復(fù)雜接線問(wèn)題，也大大降低了智能變電站的資金投入，保證了二次設(shè)備之間的數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行有效共享。

第三，交換機(jī)。在智能變電站中，如果將繼電保護(hù)裝置看作是人類的大腦，那么交換機(jī)就起到了中樞神經(jīng)的重要作用。所以，在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中交換機(jī)可謂是其最核心的組成部分。在數(shù)據(jù)信息的傳輸過(guò)程中，交換機(jī)能夠利用變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中的通信通道，交換數(shù)據(jù)幀，從而達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸?shù)母灸康摹?/p>

第四，智能終端。將智能終端引入電力系統(tǒng)中，不僅能有效檢測(cè)出電力系統(tǒng)斷路器內(nèi)部電、磁、溫度、機(jī)械等方面的狀態(tài)，還能大大提高電力系統(tǒng)對(duì)故障的預(yù)防能力。此外，智能終端除了能夠接收保護(hù)裝置傳來(lái)的跳合閘命令，還能夠在站控層中傳入斷路器的實(shí)時(shí)信息。所以，在電力系統(tǒng)故障檢測(cè)中引入智能終端對(duì)變電智能化而言具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性分析

第一，對(duì)變壓器配置的保護(hù)。在電力系統(tǒng)的配電過(guò)程中，需要限定變壓器電壓額度，這是因?yàn)橹挥写_保電壓保持在額定范圍內(nèi)才能確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。如果在配電過(guò)程中變電站電壓出現(xiàn)過(guò)載或不足等問(wèn)題，那么勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。變壓器最大的功能就是調(diào)整電壓，從而有效限定額定電壓。所以，在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中系統(tǒng)必須重點(diǎn)保護(hù)變電器。一旦變壓器系統(tǒng)無(wú)法正常工作，那么整個(gè)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)也無(wú)法發(fā)揮其應(yīng)有的作用。因此，必須進(jìn)一步強(qiáng)化智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)變壓器系統(tǒng)的安全性。在實(shí)際的電力系統(tǒng)配電過(guò)程中，可以采取分布式方法配置變壓器，從而分散變壓器系統(tǒng)的實(shí)際壓力，最大限度地避免變壓器在電力調(diào)整過(guò)程中因承受過(guò)大壓力而出現(xiàn)故障。在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的配置后期，為進(jìn)一步降低繼電保護(hù)系統(tǒng)的復(fù)雜性，應(yīng)采取與集中式配置相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)變壓器的功能，進(jìn)一步提高智能變電站繼電保護(hù)的可靠性。

第二，對(duì)過(guò)流電的限定保護(hù)。過(guò)流電本質(zhì)上就是電流過(guò)載，一旦出現(xiàn)該問(wèn)題就會(huì)使變電站發(fā)生外部電路短路、電流負(fù)荷壓力增大等問(wèn)題。與正常電流相比，負(fù)荷電流不僅會(huì)造成變電站外部故障，甚至還會(huì)使變電站發(fā)生跳閘，嚴(yán)重影響智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。所以，在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中應(yīng)用電壓額定延時(shí)方式，不僅能準(zhǔn)確測(cè)量出變電站各條變電線路終端的電流量，還能及時(shí)處理負(fù)荷電流過(guò)載問(wèn)題。一旦智能變電站出現(xiàn)負(fù)荷電流過(guò)載問(wèn)題，智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，智能終端與過(guò)載負(fù)荷電流的實(shí)際情況相結(jié)合下達(dá)保護(hù)命令，既能有效解決負(fù)荷電流對(duì)電力系統(tǒng)的影響，還能進(jìn)一步提升智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

第三，對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的線路保護(hù)。要想進(jìn)一步提升智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，就必須要做好繼電保護(hù)系統(tǒng)的線路保護(hù)工作。目前，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)往往采取縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)方式，對(duì)線路進(jìn)行保護(hù)。特別是繼電保護(hù)系統(tǒng)中的線路本身就能夠聯(lián)系通道，所以在保護(hù)線路的同時(shí)，還能監(jiān)測(cè)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，因此做好線路保護(hù)工作尤為重要。

3 提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的幾點(diǎn)建議

第一，完善變電壓保護(hù)裝置的配置。由于電力系統(tǒng)規(guī)定了額定電壓，所以要想實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，就必須要保證電壓額定的限定要求。在實(shí)際操作過(guò)程中，往往都是借助變電壓系統(tǒng)有效控制電壓。所以，為實(shí)現(xiàn)差動(dòng)繼電保護(hù)就應(yīng)借助分布式配置方法保護(hù)設(shè)備，針對(duì)非電量繼電則可以為其安裝獨(dú)立的保護(hù)裝置，以此提高變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

第二，優(yōu)化并完善繼電保護(hù)系統(tǒng)。要結(jié)合當(dāng)前電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)、清除冗余，并且利用容錯(cuò)指標(biāo)設(shè)置避免系統(tǒng)發(fā)生拒動(dòng)、錯(cuò)動(dòng)問(wèn)題，確保優(yōu)化設(shè)計(jì)工作不會(huì)影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，進(jìn)一步提升智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。在對(duì)冗余進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，必須科學(xué)合理地計(jì)算資金的投入，確保資金利用效率的最大化。

第三，落實(shí)線路保護(hù)裝置與二次巡檢工作。要針對(duì)線路的實(shí)際情況設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)裝置，并且采取集中式、后備式兩種方式對(duì)線路進(jìn)行保護(hù)，通過(guò)監(jiān)視通信保護(hù)電壓間隔單元，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路問(wèn)題予以解決。在二次巡檢工作的落實(shí)上，要建立完善的巡檢小組，明確巡檢小組的職責(zé)，確保每名巡檢工作人員都具有較高的職業(yè)道德素質(zhì)與職業(yè)技術(shù)能力，從而能夠做好智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的巡檢工作，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)解決，全面提升智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合個(gè)人從事電力工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性加以分析，旨在為智能變電站的健康穩(wěn)定發(fā)展提供良好的參考建議，從而不斷提高我國(guó)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展。特別是新設(shè)備、新技術(shù)的應(yīng)用使電力系統(tǒng)得到了再一次升級(jí)，所以我們必須要加強(qiáng)對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的分析，進(jìn)行深入研究，從而為我國(guó)電力行業(yè)的良好發(fā)展提供必要的保障。

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Reliability analysis of relay protection in intelligent substation

FEI Shan-shan

(XJ Electric Co., Ltd., Xuchang 461000, China)

Based on the practical experience engaged in electric power work, the main components of the relay system of intelligent substation are expounded, and the reliability of the relay system of intelligent substation is analyzed in order to further improve the reliability of the relay system of intelligent substation.

Intelligent substation; Relay protection system; Reliability

TM63

： B

： 1674-8646(2017)16-0062-02

2017-05-28