智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性分析

齊穎 劉野 王鑫

摘 要：繼電保護系統(tǒng)對智能變電站的運維十分重要，本文研究的是繼電保護系統(tǒng)的組成結構和工作方式，分析繼電保護系統(tǒng)維護智能變電站可靠性的重要工作路徑。

關鍵詞：智能變電站；幾點保護系統(tǒng)；可靠性

社會在發(fā)展進步，時代在進步，人們對電力的應用更加靈活，從古老的電燈泡到現(xiàn)在的電動汽車，我們可以看到時代的進步，也看到了電力對人們生活的重要性。在電力工程發(fā)展建設過程中，智能變電站的出現(xiàn)推動了電力事業(yè)的發(fā)展。相對與傳統(tǒng)變電站，智能變電站有著更好的發(fā)展優(yōu)勢和更高的發(fā)展要求。在使用新設備和新技術的同時，提升智能變電站的安全性也十分重要，本文對智能變電站中繼電保護工作中的安全性作出分析。

一、智能變電站的概念

在智能變電站中建立信息處理系統(tǒng)可以提升變電站的信息采集功能、信息傳輸功能以及信息處理功能。智能變電站中應用了很多數(shù)字化的網(wǎng)絡技術，數(shù)字化技術保證了網(wǎng)絡信息的順暢度，在保證設備智能化水平的同時，可以發(fā)揮網(wǎng)絡信息的應用優(yōu)點，對變電系統(tǒng)中的配電裝置進行統(tǒng)一控制。

智能變電站的顯著特征就是一次智能化和二次網(wǎng)絡化，這類運營方式降低了變電站的運營成本，提升了變電站的送電效率。智能變電站在應用過程中也通過智能化的工作管理方式，克服了過去變電站中互感器的飽和問題。智能變電站改變了光纜的應用方式，解決了過去存在的交直流串擾等電磁兼容問題。在智能變電站被應用過程中，繼電保護裝置改善了傳統(tǒng)的變電環(huán)境，提升了帶電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。智能變電站的組成結構大致分為三部分，分別是變電過程層、變電間隔層、變電站控層。變電間隔層和變電站控層在對電力數(shù)據(jù)進行控制時，可以達成數(shù)據(jù)共享，優(yōu)化變電站的信息處理功能，過程層在變電站中起著過度的作用，在被應用過程中，保持變電站穩(wěn)定性。而智能變電站中的繼電保護裝置就是維護變電站的穩(wěn)定性，保證智能變電中電力裝置的運維安全。

二、繼電保護裝置在智能變電站中的應用特點

（一）保護變壓器

應用變壓器保護法可以提升變電站中變壓器的使用安全性，變壓器有額定電壓，當經(jīng)過變壓器的電流增大時，就會導致變壓器中的額定電壓顯著上升。當變壓器中的實際電壓值超過變壓器中的額定電壓值時，就會對變壓器造成破壞。由此可見，將變壓器的電壓值調節(jié)到額定電壓以內就可以對其進行保護。

在利用配電保護裝置對變壓器進行保護時，需要分析裝置的應用特點，將配電線路中的電壓調節(jié)到額定限度之內，這樣就能保證配電電壓的穩(wěn)定性，實現(xiàn)對變壓器的保護。在對變壓器進行保護時，通常采用分布式的保護方法配置電壓，顯示電路中的電壓異常。在進行配電保護工作時，也可以采用獨立安裝法建立非電量繼電保護途徑，使用電纜接通路由器的方式安裝繼電保護裝置，完成對變壓器的保護。

（二）提升運維安全性

在智能變電站中應用繼電保護裝置可以提升用電安全性，保護標準是依IEC61850的體系設計的。也就是說，使用網(wǎng)絡信息技術可以對變電站內中的各個電路元件實施監(jiān)控。相對的是，網(wǎng)絡是一把雙刃劍，網(wǎng)絡的應用會增加計算機系統(tǒng)日常的運維風險，網(wǎng)絡病毒的入侵也會造成智能變電站的管理異常，出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺失和數(shù)據(jù)泄露的情況。對于這種現(xiàn)象，就需要應用過去的經(jīng)驗，優(yōu)化繼電保護系統(tǒng)，提升智能變電站的運維安全性。

（三）提升管理的可靠性

應用繼電保護系統(tǒng)，提升了智能變電站中的系統(tǒng)保護性，對變電站進行數(shù)字化建設。合理設置繼電保護裝置，保證系統(tǒng)結構的穩(wěn)定性，提高了變電運營工作管理的可靠性。智能變電站為社會上的工業(yè)生產(chǎn)、人們的生活等提供電量。智能變電站的日常工作容易受到外界因素的影響，所以在運維管理過程中，需要提升電子設備的穩(wěn)定性和安全性，充分考慮電磁兼容問題，發(fā)揮繼電保護系統(tǒng)的整體效果，削減不良因素，建立預警機制，及時對智能變電站中的運維異常做出反應。

三、繼電保護裝置的應用模式

（一）“直采直跳”繼電保護模式

常見的直采直跳繼電保護方式分為三種，主要構成模塊為智能終端—合并單元—母線合并單元，智能終端—線路保護—間隔交換機—中心交換機—母差保護。中心交換機又分為間隔交換機—母聯(lián)間隔交換機。間隔交換機—支路1間隔保護，間隔交換機—支路n間隔保護。三種保護方式分別是主變繼電保護、線路繼電保護、母線繼電保護。

（二）“直采網(wǎng)跳”繼電保護模式

直采網(wǎng)跳繼電保護方式同樣分為主變繼電保護、線路繼電保護、母線繼電保護這三種繼電保護方式。工作模塊分為智能終端—線路保護—間隔交換機—合并單元，智能終端—線路保護—間隔交換機—母線合并單元，智能終端—線路保護—間隔交換機—對時源，智能終端—線路保護—間隔交換機—中心交換機—母差保護等。

采用這種繼電保護作業(yè)方式時，在主變保護過程中，模塊組成結構會發(fā)生變化。保護結構中增加了高壓側母線合并單元，中壓側母線合并單元，中壓側交換機以及低壓側交換機等。應用不同的模塊可以組成不同的繼電保護系統(tǒng)，這樣在進行繼電保護工作時，就能提高智能變電站的變電安全性。

四、結語

智能變電站中的變電保護系統(tǒng)決定了變電站的運營安全性，在設置繼電保護系統(tǒng)過程中，需要考慮智能變電站運營的綜合性因素，合理有效的設置智能終端和交換機等器械元件。這樣就能在進行設計繼電保護系統(tǒng)過程中，對電路元件進行更新設計，保證繼電保護系統(tǒng)管理工作的安全性。智能變電站的發(fā)展應用為社會帶來了良好的經(jīng)濟效益，而智能化的信息技術也提升了繼電保護系統(tǒng)的工作效果，這使智能變電站在被應用過程中變得更加可靠。

參考文獻：

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作者簡介：齊穎（1995），男，湖北荊州人，研究方向：電氣工程及其自動化。