論述變電運行中的繼電保護問題

摘要：在我國電力系統應用日益重要的情況下，加強電力系統的優化和改進是非常有必要的。變電運行作為電力系統運行中重要的一部分，在運行的過程中很容易受到一些因素的影響，嚴重威脅變電的正常運行。應注意優化電力系統的優化過程。所以，在變電保護方面，著手于變電繼電保護是比較合適的。

關鍵詞：變電運行;繼電保護;問題

一、繼電保護的定義

繼電保護是對電力系統故障和運行狀況的有效分析，從而對相關解決方案的反事故自動化對策進行提出。由于在進行電力系統的保護工作中，也曾經利用過有觸點的繼電保護器，防止受到更大的影響和傷害，所以被稱為繼電保護。繼電保護工作開展的主要目的就是對電力工作中出現的各種問題的過程中，在可能的前提下，確保將問題或是設備故障在最短的時間內進行解決，通過此種方式更有效的減少其對設備的損壞和對周圍電力系統的不利影響，在此環節中也可以讓相關工作人員根據自身發射的信號對當前的異常情況進行消除。

二、繼電器保護裝置的工作原理

繼電保護裝置能夠對變電系統中相應的故障位置與程度進行判斷，當系統發生故障時，繼電保護裝置會根據預先設定好的各類保護及告警整定值等發出保護動作或告警信息，幫助系統隔離故障，從而達到維護變電系統正常運行的目的，具體內容主要有兩方面：第一是建立在電流出入水平相等的情況下，通過保護裝置的電流變化就可以判斷出系統是否在正常運行;第二是在發生故障的情況下，對電流的保護方向進行改變，可以通過減少阻抗、降低電壓、增大電流保護等方式維持正常運行。

三、繼電保護的基本要求

繼電保護技術必須在滿足相應要求的前提下，才能發揮繼電保護裝置的作用，完成繼電保護任務。①選擇性。在電力系統中的某一部分出現故障時，繼電保護可以有選擇的將出現故障的設備在電力系統中排除，在故障部分的保護設備拒動時，選擇相鄰的保護設備將故障部分進行排除。②快速性。繼電保護裝置可以快速的將電力系統中的故障部分進行排除，盡可能的避免由于設備故障造成的損壞，降低設備故障對電力系統平穩運行造成的影響。③可靠性。繼電保護裝置只在需要其發生動作時動作，在不需要其發生動作時不動作;在該繼電保護裝置保護范圍內出現故障時，繼電保護裝置應該及時做出動作。④靈敏性。在該繼電保護裝置的保護范圍內出現故障或者異常情況時，不論故障點的位置、故障的類型和故障點的電阻情況如何，繼電保護裝置都能夠正確的做出反應。

四、電力系統中繼電保護事故出現原因

4.1人為因素

由于電力系統工作人員中有些專業知識不足、有些工作態度不認真等因素造成電力系統繼電保護事故的發生。如現場設備未按照繼電保護裝置的運行要求進行配置或整定，在電力系統繼電保護裝置出現問題時沒有及時處理，都將造成損失。

4.2繼電保護裝置方面存在的因素

繼電保護裝備主要由數據采集系統、微機裝置的保護與管理裝置等組成。其中任何一項發生故障，均會引起繼電保護事故的發生。繼電保護裝置發生故障會在數據采集系統和電源模塊發生異常。數據采集系統的異常可能導致繼電保護裝置判斷該數據為異常數據，進而閉鎖保護，在發生故障時保護裝置不能正常切斷故障;也可能導致在正常運行時保護裝置的誤動。電源模塊異常則將直接閉鎖保護裝置。

4.3繼電保護系統軟件因素

從電力系統發展歷史來看，造成軟件出錯的主要原因在兩個方面，軟件編碼錯誤、軟件結構設計有缺陷是一方面，而測試操作有誤、定值輸入出現不規范等原因是另外一方面。而繼電保護電力系統中系統軟件出現問題，會直接造成繼電保護裝置錯誤啟動甚至是拒絕啟動。

五、變電運行中的繼電保護改進策略

繼電保護是變電站安全運行的關鍵技術，科學配置和完善的網絡結構對提高變電站運行的穩定性和安全性起著重要作用。因此，必須深入研究變電系統運行中的繼電保護策略，以確保電力系統的安全和穩定運行。

5.1對老化設備進行及時更換

隨著用電需求的增大，電力系統運行中，很多設備出現老化的現象，在大負載的影響下，加速了元件的老化速度。另外，受到環境等因素的影響，電力元件的使用周期也受到影響。因此，要重視對老化元件的替換，避免繼電保護失效現象的發生。

5.2重視提升繼電保護網絡的自動化和智能化

隨著信息技術的不斷發展，使得各個行業的通信方式得到改進，繼電保護網絡化程度增強，實現對整個變電系統的協調。繼電保護能夠有效保護局部電力系統的安全，與故障進行及時切斷，同時，數據共享程度增強，保證運行系統的相互協調。在智能電網的實施中，發揮傳感器的作用，加強實時監控，促進保護功能的增強，達到對故障的及時識別和控制。數字化智能變電站是由智能化一次設備與網絡化二次設備分層（過程層、間隔層、站控層）構建，符合IEC61850標準和通信規范，利用電子式互感器就地將電流、電壓信號轉為數字信號，將信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數字化，能夠實現站內智能電氣設備間信息共享和互操作的現代化變電站。其備配置要求：220kV 及以上電壓等級繼電保護系統遵循“雙重化設計”原則，110kV 電壓等級應采用保護測控一體化裝置，按雙套配置，10kV～35kV 電壓等級應采用保護測控一體化裝置，按單套配置。110kV 及以上電壓等級電子式互感器的傳感單元和采集單元、合并單元應采用雙重化配置，且相互獨立。組網原則：過程層與間隔層SV 傳輸宜采用網絡方式，220kV～500kV 電壓等級應采用雙套獨立雙網方式，110kV 電壓等級應采用雙單網方式;過程層與間隔層GOOSE 信號網絡應采用雙網雙工方式運行，110kV 以上電壓等級GOOSE網和SV 網應獨立，GOOSE 配置共享雙網，110kV 及以下電壓等級GOOSE 網和SV 網可合并組網。

5.3主變壓器的繼電保護策略

作為變電系統的主要設備，變壓器必須進行充分保護，以防止變壓器出現故障。根據變電站設備的容量和電壓水平，在設備高壓側和低壓側之間安裝安全可靠的具有良好的性能的繼電保護裝置，根據安裝要求，電壓保護應當實施雙套配置。在配置方面，主、后備一體化的配置方案使得第一套智能終端設備和差動保護應相對，第二套智能終端和備用保護和Mu相對應。一方面，繼電保護裝置數據采集時是檢測裝置直接測量電流電壓量。其次，變壓器和繼電保護裝置的終端設備不僅連接，而且與GOOSE網絡連接，保護裝置在控制信號中斷情況下可采用GOOSE網絡控制智能終端。110kV～500kV 主變保護各側電子式互感器的傳感單元和采集單元、合并單元、網絡設備的冗余配置原則和組網原則應與該主變的高壓側標準一致。

5.4母線的繼電保護策略

母線的繼電保護一般用分布式配置設計，為了方便實現繼電保護裝置和控制裝置的連接，可以在單組配置中使用總線保護方案，這類母線保護方法結構簡單，母線保護裝置直接與合并單元，智能終端相連。

5.5線路繼電保護策略

對變電運行線路的保護，保護與測控是同步進行的。以單套間隔裝置為依據，借助斷路器，使線路保護成為可能，此外，與GOOSE網絡集結，在斷路器失靈條件下，變電系統還能夠凸顯保護功能。繼電保護裝置位于線路間隔間，連接了合并單元和智能終端，同時與GOOSE網絡連接起來，傳遞數據。電子式互感器安裝在主線系統與子線系統中，傳遞電壓信號與電流信號，至合并單元，做出打包處理，通過光纖，進行傳遞。在線路繼電保護改進方面，先明確線路簡圖，基于既有基礎做出改進。

六、結語

繼電保護設備在電力系統中有著不可替代的重要作用和地位，可以說正是因為有了繼電保護設備的存在，電網才能夠真正實現安全、穩定的運行，所以不斷尋找繼電保護中存在的問題并不斷優化，對我國電網良性發展有著重要意義。繼電保護需要緊隨信息技術的腳步，不斷地引入高新技術、不斷實現智能化與網絡化，才能夠適應當前計算機技術全面普及的大環境，實現電網系統的完善與進步。

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[4]廣東電網公司數字化變電站技術規范，2010.

（作者單位：廣東電網有限責任公司東莞供電局）

作者簡介：王俊杰（1981.10.27—），性別：男;籍貫：廣東;民族：漢;學歷：大學本科;職稱：工程師 研究方向：變電運行。