繼電保護檢修及數字化繼電保護分析

◎任亮

在電力系統中，繼電保護發揮著極為重要的作用，而且隨著電力系統的不斷發展，繼電保護技術也取得了較快的進步。為了保證電力系統安全穩定的運行，繼電保護裝置需要確保其安全性和完善性，并通過不斷的提升檢修水平，實現繼電保護檢修技術的創新。特別是數字化繼電保護系統的應用，實現了設備間數字信號通信，系統中采用電子互感器和智能操作箱，利用光纖作為數字信號的傳輸介質，有效的提高了電力系統運行的效率和質量。文中從繼電保護的作用入手，分析了繼電保護裝置的維護與檢修工作，并進一步對數字化繼電保護進行了具體的闡述。

在社會經濟發展過程中電能具有不可或缺性，這也對電網的穩定運行提出了更高的要求。在電力系統運行過程中，一旦有故障發生，繼電保護系統能夠有選擇的對故障進行隔離，保證無故障部分穩定運行。同時繼電保護系統還承擔著監控電力系統的任務，能夠對系統的電壓和電流進行測量，掌握電力系統的運行情況。在當前電力系統技術水平不斷提升的新形勢下，繼電保護工作面臨著嚴峻的形勢，因此通過提升繼電保護檢修水平，可以進一步保證電網的安全、穩定運行。

一、繼電保護的作用

在電力系統運行過程中，任何一個元器件或是線路出現故障時，繼電保護系統能夠自動對故障點進行隔離，保證系統中沒有發生故障的部分保持穩定的運行。不僅有利于防止故障設備損壞擴大，同時也能夠減小停電范圍。在繼電保護系統保護的范圍內，一旦有運行異常情況發生，繼電保護系統能夠迅速反應，并根據維護要求做出各種動作。另外，在電力系統運行過程中，繼電保護系統承著監控的任務，針對系統電壓和電流進行測量，以此來保證電力系統的穩定運行。

二、繼電保護裝置的維護與檢修工作

（一）繼電保護的維護和檢修的工作內容

在繼電保護裝置運行過程中，對其工作環境具有嚴格的要求，并需要針對繼電保護裝置實施不定期的檢修和維護。特別是在高負荷工作狀態下，由于繼電保護裝置需要24小時不間斷的運行，部分零部件使用壽命會下降，為了防止故障發生，則需要做好設備檢修工作，針對設備的運行狀態進行檢查。由于在高溫或是高負荷條件下設備易出現故障，因此維修人員還要針對部分易損零件進行及時更換。另外，繼民保護裝置還要重視對溫度的敏感控制，一旦發現溫度超出可控范圍，則要及時進行報警提示或是采取相關的保護措施，避免出現漏電風險。

（二）繼電保護裝置檢修的要點

通過針對繼電保護裝置實施定期維修，能夠保證繼電保護系統的正常運行，使其保護動作更具可靠性。在定期檢修過程中，其以保護動作的安全性和可靠性作為檢修的主要內容。在具體檢修過程中，需要注意以下幾方面的要點：

1.根據繼電保護系統發展的新形勢，按照相關規程制定新的檢修方案，規劃好今后相當長的時期內的檢修工作，全力開展二次設備的狀態檢修，把繼電保護人員解放出來，盡最大可能降低檢修對保護系統的不利影響。

2.結合微機保護的自檢以及通信功能制定合理的檢修方案，多進行二次回路的檢驗，降低保護裝置的檢修，全面提升保護系統的運行可靠性。

3.在今后，二次回路的設計要盡量簡化；加強繼電保護系統的基礎管理和維護，對運行數據多加積累，特別是對故障信息數據的保存，便于以后的分析研究，使得以后檢修工作建立在前人的數據基拙上；在電網的基拙改造中，增加繼電保護的更新項目，多多使用新型保護設備，注重提高繼電保護系統的整體可靠性。

4.使用智能化技術開發二次側的在線監測項目，開發繼電保護系統不停電檢修技術。

5.研究智能化變電站自動化綜合管理系統，實現保護裝置的分散布置、集中管理，能夠進行設備互聯網絡化以及繼電保護運行狀態和故障信息的共享，向網絡化定檢方向發展。

6.智能化繼電保護設備的生產廠家要不斷開發新型裝置，增強微機保護的自檢能力，使故障偷出更為準確，盡量增加保護系統的遠程檢測功能。

三、數字化繼電保護

（一）數字化繼電保護系統的工作模式

首先由傳感器進行數據采集，再由電子式互感器將采集到的數據由模擬信號轉換為數字信號，隨后傳送給已安裝的合并單元。合并單元對收到的信號予以同步采樣并數字化，再按照IEC6185091標準的規定傳送給保護設備。合并單元與保護設備間的傳遞介質為光纖。最后，保護設備中的調合閘指令經由變電站事件網絡傳遞到智能操作箱當中。一個調合閘操作程序就此完成。

（二）數字化繼電保護系統的優點

1.簡化二次回路接線。按照間隔來配置合并單元，合并單元與電子互感器進行搭配，實現測量值數字化，由光纖對采集值進行傳輸，這樣不僅能夠增強數字化繼電保護系統對外界的抵抗能力，同時也不需要再考慮互感器二次回路開路或是短路問題，實現對一次裝置和二次裝置的有效隔離。并通過設立智能操作箱，并建立變電站事件網絡，以此來實現間隔斷路器及遙控隔離開關，保護裝置與執行機構之間不需要用電纜進行連接，能夠有效的降低誤接線及誤觸碰等事故發生的機率，進一步簡化二次回路接線的過程。

2.提高系統可靠性。利用智能操作箱和電子互感器等裝置，有效的提高了系統的可靠性。特別是電子互感器具有較強的抗干擾性、線性范圍廣、無鐵磁協振、絕緣性好，能夠有效的保證測量值的準確性。智能操作箱可以保證測控設備和過程層網絡的實時通信，及時上傳斷路器和隔離開關等一次設備的狀態，一旦有設備出現隱患，能夠第一時間發現。

（三）通信標準的統一

統一的通信標準有利于提高數字化繼電保護系統的開放性和互操作性。不同廠家設備之間或者不同型號卻同廠家的設備之間的信息可以依靠IEC61850的標準得以實現信息之間的共享，用戶原本的投資能夠得到最大程度的保護，不同商家及同一商家的商品實現集成，最終提高變電站繼電保護系統中監控系統的開放性。

（四）數字化對繼電保護的影響

數字化對繼電保護具有重要影響，通過數字化，繼電保護設備硬件可實現模塊化。傳統的繼電保護通常集信號采集、邏輯處理、采樣、測控于一體，難以實現所有保護裝置的數據采集模塊模塊化。伴隨著電力系統自動化水平的不斷提高，繼電保護原理不斷成熟，傳統的繼電保護程序無法進行有效的統一管理，繼電保護裝置的可靠性受到嚴重影響。繼電保護原理成熟后可以考慮在數字化的環境下對繼電保護軟件實現元件化處理，形成標準的元件。另外繼電保護功能網絡化、繼電保護裝置功能集成化以及繼電保護的運行水平的提高均是數字化對繼電保護產生的影響。

四、結束語

在實際繼電保護應用過程中，無論是繼電保護裝置還是檢修技術都需要不斷進行改進，進一步提高繼電保護系統運行的可靠性。同時還要對繼電保護維護和檢修工作的重要性有一個充分的認識，并研發繼電保護維護和檢修技術，積極對其進行創新，全面提高繼電保護的水平，加快推進繼電保護的數字化和智能化發展，確保電力系統正常、穩定的運行。