智能變電站繼電保護系統所面臨的若干問題

趙亞麗

【摘 要】論文首先對變電站繼電保護的相關概念和理論予以概述，繼而就當前智能變電站繼電保護系統所面臨的若干問題進行闡述，最后詳細論述幾點避免智能變電站繼電保護系統出現故障的措施，以供參考。

【Abstract】 The paper firstly summarizes the related concepts and theories of relay protection in substation， and then expounds several problems faced by the current relay protection system of intelligent substation. Finally， some measures to avoid the failure of the relay protection system in intelligent substation are discussed in detail， for reference.

【關鍵詞】 繼電保護；智能變電站；保護裝置

【Keywords】 relay protection； intelligent substation； protection device

【中圖分類號】TM77 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）11-0140-02

1 引言

隨著電網相關技術的快速發展，目前我國新建的電網基本上都是智能電網，所謂智能電網是指以各個等級電網協調發展為基礎，以特高壓電網為骨架，將當前先進的通信技術、傳感測量技術、信息技術、控制技術與以及計算機技術和物理電網之間進行高度集成而形成的一種新型電網。智能電網在提供更為高質的供電服務的同時，對于繼電保護的要求也相對更高，但鑒于目前我國智能電網尚未實現完全普及，應用時間較短，因此，在智能電網的繼電保護系統部分面臨諸多問題。文章針對于該部分展開深入分析與探討，以下為詳細研究內容。

2 變電站繼電保護概述

2.1 智能變電站繼電保護

繼電保護是對電力系統中發生的故障或異常情況進行檢測，從而發出報警信號或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施[1]。在智能變電站的建設中，使用先進技術實現變電站運作效率提升的同時，也需要在其繼電保護系統部分，基于智能變電站的特點針對性地建立繼電保護系統，繼而在智能變電站的運作過程中，面對所出現的裝置故障，可以在保護系統完整性的前提下進行系統保護，以實現整個電網的運作穩定和安全。因為智能變電站本身在相關技術方面的快速發展，已經對傳統的繼電保護系統專業體系造成了一定的沖擊，鑒于此更需要在既有的基礎上，結合智能變電站的技術革新，在繼電保護系統上也不斷跟進，保障智能變電站的供電穩定性。

2.2 智能變電站繼電保護評價標準

在智能變電站中繼電保護裝置作為一種可以進行修復的元件，在對其使用可靠性進行評價分析時，需保障其狀態劃分的合理性，可劃分為故障維修、拒動作、誤動作、正常動作以及檢修結果狀態。當前我國對于智能變電站繼電保護系統的評價范圍主要包括以下幾個方面：直流回路保護設置以及繼電保護裝置的運行情況、縱聯保護通道保護使用設備的運行情況、交流電壓以及電流回路的使用狀態、供電保護裝置使用狀況等等。評價指標主要有修復率、故障率、可用率、可靠率以及正確動作率等。

3 智能變電站繼電保護系統所面臨的若干問題

3.1 越級跳閘及延時跳閘

越級跳閘及延時跳閘為當前在智能變電站繼電保護系統運行中最為常見的兩種問題，當保護系統在運行過程中開關保護部分出現錯誤選擇配合的情況，繼而導致越級跳閘問題的發生。根據既有數據顯示，在電網中負荷越是密集的部分，使用開關站越廣泛，相應的問題也更集中。當電網系統中的某一處線路部分出現短路的情況時，整個繼電保護系統會出現拒動的情況，這可能會導致短路問題的嚴重化，然后會基于繼電保護系統中的后備保護裝置進行延時跳閘，以保護整個電網。

3.2 母線全停及誤動

當智能電網中的任何一個并聯狀態下的母線出現故障問題時，即會導致電網中的兩端母線都出現全面停止運作的情況，這是當前智能變電站在使用中常見的繼電保護系統問題之一。此外，如果繼電保護系統運行中，其運行方式發生了突發性改變，也會導致繼電保護系統內的“四性”發生相應的改變，繼而也會引起繼電保護系統出現誤動的問題。

3.3 計算失誤及人為失誤

計算失誤是指在繼電保護系統的定值整定計算中出現了故障的情況，這種計算失誤常常會導致整個繼電保護系統運作面臨巨大的安全風險，也是目前智能電網繼電保護系統所面臨的主要問題之一。除系統計算之外，在人為操作部分，如果繼電保護系統的安裝人員在安裝的過程中沒有完全依照系統的設計標準進行正確的接線，亦或是系統的運行人員在操作過程中出現一些操作上的誤差也會導致繼電保護系統故障的發生。根據既有的數據顯示，目前智能變電站中繼電保護系統運行所面臨的主要問題發生原因近四成都是人員因素，需要特別注意。

4 避免智能變電站繼電保護系統出現故障的措施

4.1 加強數字化技術的應用

鑒于人為操作難以避免地會導致一些失誤于其中，結合目前我國快速發展的信息技術以及數字化技術，在避降低智能變電站繼電保護系統故障發生率上，首先便可以充分將目前高度發達的數字化技術應用其中，以減少人為操作失誤所導致的故障。通過數字化技術的應用，提升互感器傳輸性能，降低故障發生率可實現智能變電站繼電保護中無需考慮二次回路短線、電流互感器保護以及二次回路接地等一系列的互感器故障。同時數字化技術所帶來的供電質量信息傳輸精準化和實時化也有助于智能變電站繼電保護系統性能的顯著提升。

4.2 提升改造技術水平

當前我國智能變電站繼電保護系統運作中出現故障的原因之一，即智能變電站在快速發展，但是相應的繼電保護系統部分的改造升級相對滯后。對于此，需要我國相關技術部分不斷提升對智能變電站繼電保護系統提升改造技術的研發力度，針對于目前十分常見的電纜標識牌模糊、繼電器接頭標號、保護典雅版標號模糊以及二次回路老化等問題，進行進行核查，并針對性地進行改善。提升檢修技術，對既有繼電保護中的寄生二次線等情況完全予以解決，并基于智能變電站的技術更新，不斷進行繼電保護系統的跟進。

4.3 提高運作操作精準性

鑒于人員操作失誤所導致的的智能變電站繼電保護系統問題，需要針對性是地采取措施盡可能提升運行操作人員在操作中的精準性，降低操作故障發生率。對于專業的智能變電站繼電保護系統運行人員而言，必須在相關知識領域內技術理論不斷創新的背景下，加強對專業知識的學習，并且強化自身的實踐操作能力。具體而言，首先需要進一步加強對二次圖紙以及保護原理的學習工作，保障自身具備合格的操作理論知識和實踐能力。其次，必須提升自身的職業精神，在具體的操作中能夠嚴格按照技術標準進行操作，保障自身在操作中的高度嚴謹性和精準性，避免因為疏忽導致的故障。最后，還需要加強對智能變電站繼電保護系統的檢查工作，值班人員必須嚴格依照相關檢查規定，進行人員操作檢查以及設備運行檢查，不斷通過學習提升自身操作精準性和熟練度，以保障智能變電站繼電保護系統在最佳狀態下運行。

4.4 強化保護裝置質量檢驗工作

智能變電站繼電保護系統的運作基礎是繼電保護裝置，而目前因為繼電保護裝置引起的故障占比也很大，針對于該部分在選購和安裝繼電保護裝置時需要在既有的基礎上嚴格依照智能變電站繼電保護系統要求進行質量檢查。在檢查的性能上必須覆蓋選擇性、靈敏性、安全性以及可靠性幾個方面。在完成裝置的安裝和調試之后，即進行性能和質量的檢查，以保障裝置的運作穩定性，降低智能變電站繼電保護系統在運行過程中出現的故障。此外，需要額外注意的是當裝置的二次回路以及保護定值出現更改后，需要及時進行確定并采取相應的處理措施，避免故障發生。

5 結語

綜上所述，本文在對變電站繼電保護的相關概念和理論予以概述的基礎上，就當前智能變電站繼電保護系統所面臨的若干問題及避免措施進行了探究，得出以下幾點研究結論：在智能變電站相關技術不斷發展的背景下，其繼電保護系統需要結合智能變電站的技術革新，在技術更新上也不斷跟進，保障智能變電站的供電穩定性，當前智能變電站繼電保護系統所面臨的問題主要包括越級跳閘及延時跳閘、母線全停及誤動、計算失誤及人為失誤，針對于這些問題可通過加強數字化技術的應用、提升改造技術水平、提高運作操作精準性、強化保護裝置質量檢驗工作等措施予以避免。

【參考文獻】

【1】杜亞靜，朱翰超，王姍，等.220kV智能變電站繼電保護系統可靠性研究[J].河北工業科技，2018，11（2）：139-144.