變電站繼電保護二次回路的在線監測及故障分析

翟晨宇 尹茗曉

摘 要：繼電保護裝置在變電站電氣設備中具有非常重要的作用。受到相關因素的影響以及智能化技術的發展，繼電保護裝置故障發生率較高。基于此，本文通過對變電站繼電保護二次回路在線監測重要性以及監測內容的介紹，重點闡述變電站繼電保護二次回路的在線監測以及故障診斷。

關鍵詞：變電站繼電保護二次回路；在線監測；故障診斷分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.155

0 引言

受到智能化技術的發展，通信網絡鎖的應用不斷取代傳統的二次回路，從而促進了繼電保護二次設備的自動化發展。但目前智能化技術的普及依然不夠全面，導致大量的電力企業依然使用的是傳統的二次回路電氣設備，其中做好設備的在線監測運行以及故障分析將成為一項非常重要的工作。

1 繼電保護相關二次回路在線狀態檢測技術的重要性分析

目前，為保證電力運行的安全穩定性，需要使用二次回路報警系統對交流回路短路異常情況以及直流回路的接地異常情況進行及時的監測。但在實際運行過程中，由于受到環境條件的影響，導致二次回路的異常以及繼電保護異常情況難以區分。

其中，在電網運行過程中由于二次回路的斷線導致繼電保護裝置故障，對于電網的安全性和穩定性造成了嚴重的威脅。在線狀態檢測技術主要是利用繼電保護設備對裝備的運行情況進行檢測，但在實際使用中，這種運行狀態的監測非常繁瑣，因此需要采取一定的措施提高該技術在應用過程中的安全性和可靠性。

2 在線監測技術的主要內容

變電站繼電保護二次回路的在線監測內容應該包含以下幾個方面：第一，設備實時運行的狀態信息。具體包括設備軟硬件相關信息，為維修人員提供檢修的基礎性數據；第二，警告信息，主要是當設備出現各類異常發出的響應信號。第三，保護動作信息，主要包括各項信號信息的元件運行、動作運行等信號內容。第四，SV運行信息，主要是針對的各種運行狀態異常信息的收集，通過實時監測，及時反映有錯信息。

3 信息收集方案

在對二次設備的運行狀態進行信息采集和監測的過程中，需要借助網絡報文裝置完成數據信息的記錄和分析。但網絡報文信息數量巨大，因此對信息的篩選工作以及數據的調度工作造成了嚴重的壓力。為進一步提高信息監測的工作效率，需要對系統收集到的數據信息進行關聯、篩選和過濾，在具體操作中應該及時對監測到的數據信息進行分類處理，具體要分成暫時狀態、穩態以及狀態文件等幾種類型。其中暫時狀態文件指的是在運行過程中收到的嚴重警告文件；穩態文件指的是由于系統在長期運行過程中監測到的數據信息；狀態文件指的是在監測鏈路運行過程中監測到的實時的通斷信息。

4 變電站繼電保護二次回路在線監測及故障診斷技術

（1）SV鏈路的在線監測以及故障診斷技術。在線接收裝置中，一旦在規定時間內沒有接收到有效的SV或者GOOSE信息時，將會發出預警信號。具體如下，在繼電保護設備的鏈路中發現異常信息時，保護裝置不能及時獲取相關的數據信息，而需要通過站控層完成鏈路斷線警報信息的上報工作，此時網絡報文裝置可以及時對相關信息數據進行獲取。之后根據信息內容通過網采或者網跳回路等內容完成統一的觀測與接收，并做好發送方和接收方的對比工作，提高鏈路實際運行狀態的準確性。

對于直采回路的監測，由于端口的特殊性，不能實現與其它鏈路的同步監測，導致技術人員對故障進行排查時存在一定的困難。具體在故障監測分析時，可以通過對預先配置的基礎上，做好故障點的排查工作，并根據二次回路裝置的網采情況得出故障點發生概率。直跳回路的數據信息對比性更加不明顯，因此需要通過繼電保護設備上傳的警告信息完成對故障點的確認工作。

（2）交流回路的在線監測及故障診斷技術。對于交流回路的在線監測，可以通過網絡報文裝置以及繼電保護設備對采集到的具體交流量信息數據進行判斷分析。目前，在智能變電站的運行中主要采用的是AD采樣工作，通過雙重保護，將采樣數值以及保護的實際采樣值進行比對，從而得出實際數值與理論值之間的誤差。如果誤差在閾值允許的范圍以內，證明交流線路的工作正常，如果超出閾值以外，將會發出不一致預警，證明此時的交流回路出現異常情況。在交流回路的在線監測工作中，可以借助報文裝置采集到的SV以及繼電保護裝置的作用完成整個交流回路的故障診斷分析。

（3）保護動作在線監測及故障診斷技術。雙重化保護裝置對AB兩套保護裝置的實際行為進行監測和診斷，從而有效判斷出繼電保護設備作業的準確性。具體的監測內容包括動作、案件內容以及出口時間。在監測處理過程中需要借助GOOSE開關量掌握實際時間的差值，從而有效完成各項校驗程序。

單重化保護裝置主要是借助網絡報文裝置對回路運行的各個板塊進行實時監測，通過測控裝置的位置數據信息完成對開關回路的實際檢測，同時通過對模擬量變化情況的感知，結合動作邏輯分析，對各類動作行為的準確性進行系統性分析并得出結論。通過實時監測變電設備的運行狀態，設備狀態檢修技術對于制定生產計劃具有重要的輔助作用，從而保證檢修頻率的合理性。為進一步保證電力企業生產計劃的科學性和合理性，設備狀態檢測技術還需要跟變電設備治理工作進行結合，通過對設備狀態和檢測結果的統一分析，保證相關措施的科學性和合理性，從而進一步提高繼電保護裝置運行的質量和檢修的效率。

由于使用設備狀態檢修技術可以明顯降低運維工作人員的工作量，從而降低設備停電的次數，對于電路系統的安全性和穩定性起到重要的保障作用。另外降低人員參與，還能有效降低線損，從而實現節約資源、降低成本的目的。

5 結語

綜上所述，盡管智能化變電站的發展為人們的工作和生活帶來更多的便利條件，但繼電保護二次回路在運行過程中依然會受到各種因素的影響，引發電路故障。因此加強對在線監測技術的研究，通過做好故障分析，對于保證電力企業的安全穩定運行具有非常重要的意義。

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作者簡介：翟晨宇（1995-），女，山東濟寧人，本科，研究方向：電力系統。