變電運行中繼電保護相關技術性問題研究

趙瑜，全軼群

變電運行中繼電保護相關技術性問題研究

趙瑜，全軼群

（國網鞍山供電公司，遼寧 鞍山 114010）

電力是人類社會的重要資源，且隨著經濟增長需求量在日漸增長。變電運行是保證供電安全的前提，繼電保護工作是確保電力系統能夠順利變電的關鍵。基于此，就變電運行的繼電保護展開研究，希望能夠維護電力系統的穩定運行。

變電運行；繼電保護；電力系統；電力設備

隨著人們對電量需求越來越大，維護電力系統安全運行有著重要意義。變電運行是確保電力系統能夠安全、穩定運行的基礎，將會直接影響到電力系統的運行狀態。繼電保護是確保變電運行穩定運行的保障，也是最容易導致變電運行不穩定的主要原因，強化繼電保護相關技術很有必要。

1 變電運行中繼電保護的作用

繼電保護裝置是構成繼電保護動作的基礎，能夠在變電運行發生異常時完成對配電網的保護[1]。具體來說，繼電保護裝置的作用分為3點：①能實時監控電力系統運行狀況和電力設備工作狀況，并將相關信息傳送到操作系統中；②具有第一時間將故障分離的功能，能夠將故障的影響降到最低；③當電力系統出現異常時會自動發出警報，從而能夠提升故障處理效率。

2 繼電保護的基本要求

2.1 準確性

當電網在運行過程中出現故障時，繼電保護裝置會自行進行判斷，并及時將故障區域與非故障區域分離開來，然后對故障區域進行隔離，避免影響其他區域的正常運行。

2.2 靈敏性

繼電保護裝置的靈敏性表現在能夠區分自己的保護范圍和非保護范圍，這樣就能在區域內線路發生故障時及時進行隔離，當區域外線路發生故障時要根據故障來做出相應 動作。

2.3 速動性

當電力系統出現故障時，繼電保護裝置會直接切除故障，從而能夠確保非故障區域能夠正常工作。在完成故障隔離后，繼電保護裝置需要加快系統電壓恢復，避免出現低壓情況。

2.4 可靠性

繼電保護裝置能根據實際情況進行相關操作，能夠在需要它發生動作時做出相關反應，不需要動作時拒絕動作，這樣就能有效將安全隱患消除，確保電力系統能夠穩定運行。

3 變電運行繼電保護相關問題及技術研究

3.1 相關問題

3.1.1 電網結構不合理

根據調查發現，很多電力企業在進行電網系統構建時沒有考慮到電網的拓展需求，導致電網結構不合理[2]，無法滿足日漸增長的用電需求。電網結構無法滿足高用電量需求，就容易出現供電能力小于實際用電需求，導致電網無法正常運行。另外，用電設備的質量也會影響到電網建設質量，相關人員也需要注意這一點。

3.1.2 繼電保護裝置自身故障問題

由于設計與制造過程存在不合格情況，就會導致繼電保護裝置本身存在一些故障，這就會影響到繼電保護裝置的保護性能，難以達到維護變電運行的目標。通常來說，繼電保護裝置的主要故障原因是沒充分考慮后續實際使用情況，在制造過程中也沒根據相關標準執行，致使制造出來的繼電保護裝置存在性能問題；或是由于長時間使用，導致繼電保護裝置設備老化嚴重，這也是影響繼電保護裝置的重要因素。

3.1.3 變電運行的安全管理存在問題

隨著科技快速發展，電網系統的范圍越來越大，傳統的管理方式已經不再適用[3]。但是很多電力企業仍然采用傳統的管理方式，這就會導致管理過程存在漏洞，從而存在安全隱患。另一方面，電力企業內部監督制度不完善，導致無法發揮出該有的職能，進而影響到電網系統的安全管理。

3.2 相關技術

3.2.1 智能整定及在線校核技術

變電運行過程中，繼電保護系統將會起到關鍵作用，要想能夠實時掌握電力系統網絡拓撲狀態，就必須實現自動化控制。根據這一需求，繼電保護系統就必須要實現實時動態監控的目標，只有建立信息化智能電力系統，才能通過計算機來收集并分析變電運行數據，實現實時監控變電運行動態的目標。然后，工作人員可以根據收集到的數據進行分析，了解變電站各分支系統的運行狀況，然后建立有關系統模型，滿足變電運行繼電保護智能整定與在線校核技術應用。工作人員通過進行智能整定和在線校核能夠判斷出繼電保護數值，確保變電運行中繼電保護能夠正常運行，為變電站提供有效繼電保護。另外，通過使用在線校核技術，能夠對繼電保護裝置的性能進行校驗，確保繼電保護裝置的速動性、靈敏性、可靠性，一旦繼電保護裝置出現異常情況，就會向相關技術人員發送警報，方便工作人員及時對繼電保護裝置進行維修和檢查，確保繼電保護裝置能夠可靠運行，進而確保電力系統的安全運行。

3.2.2 自適應繼電保護技術

以往，變電運行繼電保護技術會按照實現調整、定期檢驗的原則進行，但這種方式已經不適用于智能電網的發展。隨著電網智能化發展，繼電保護技術也需要向智能化發展，這就是自適應繼電保護技術。自適應繼電保護技術是一種新型的繼電保護技術，可以進行故障排查和診斷，能夠為變電安全運行提供保障。相對于傳統的繼電保護技術來說，自適應繼電保護技術具有明顯優勢，主要表現在2個方面：①能夠有效改善配電網整體響應性能，提高電力系統的穩定性；②自適應機電保護技術能夠有效降低電力系統運營成本，提升電力企業的經濟效益。

3.2.3 智能告警與事故信息處理技術

強化繼電保護裝置的告警及事故信息處理技術，能夠提升變電運行的安全性。通過應用智能告警與事故信息處理技術，能夠實現對變電站進行動態化實時監控的目標，這樣就能及時發現變電運行異常情況，并采用相應措施進行有效維護。這樣一來，工作人員就能掌握變電運行的實時動態，通過第一時間告警來展開維修工作，可以避免電力系統長時間處于異常運行狀態，有效保證變電站的相關電力設備的運行。另外，通過應用智能告警與事故信息處理技術，可以為工作人員提供真實、有效的運行數據，能夠為變電站工作人員的決策提供參考。

3.2.4 變電運行對繼電保護、測控裝置的要求

為了維護智能繼電保護裝置的性能，必須保證繼電保護裝置符合相關要求。通常來說，智能變電站具有2個重要特征，一個是間隔層具有功能自治性能，另一個是要確保智能組件與高壓設備屬于同樣規格。因此，智能繼電保護裝置需要滿足4個方面的測控要求：①需要與智能變電站系統保持一致，即需要實現自適應要求，而自適應繼電保護裝置需要通過以太網進行特殊設置，從而滿足對變電站實時監控、數據采集、流量檢測等相關要求；②需要確保繼電保護裝置和測控裝置與智能電網相統一，滿足通信系統和邏輯預算要求；③改善數字接口性能，從而能夠滿足實時監控和大量數據采集要求；④對自適應繼電保護裝置配套工具進行優化，開發可視性工具。

4 變電運行過程中的繼電保護策略

4.1 提升繼電保護的智能化

隨著用戶需求量不斷增長，提升電網性能很有必要，這樣一來，就會對繼電保護提出更高的要求。因此，為了提升繼電保護性能，促進電網能夠更加合理進行變電運行，繼電保護智能化和電網智能化勢在必行。要想提升繼電保護的智能化水平，必須加強傳感器的性能，確保其能夠實時監控電力系統的運行狀態，并對收集到的信息進行分析，進而能夠實現對繼電保護的實時監控及修正，這樣就能確保繼電保護裝置及時、準確地識別出故障，并進行相關動作，確保電力系統的穩定運行。

4.2 規范繼電保護工作的操作流程

為了能夠提升繼電保護工作的規范性，首先需要制訂相關的規范流程操作，然后要嚴格按照規定執行，這樣就能提升繼電保護流程的規范性。另外，需要根據變電運行中繼電保護實際存在的各種失誤操作進行研究，并制訂出一套完整有效的繼電保護操作規范，這樣就能在實際過程中不斷提升和完善繼電保護性能及操作，能夠有效減少繼電保護操作失誤的情況，確保電力系統能夠平穩運行。

4.3 優化繼電保護運行維護方案

機電保護設備長期處于較惡劣的運行環境中，很容易出現設備老化、損壞等現象，為了確保繼電保護裝置能正常運行，優化繼電保護運行維護方案必不可少：①需要優化日常維護工作。要定期對電力設備進行檢查和維護，確保其處于正常運行狀態。②需要提升維護人員的技術水平。提升技術人員的維護水平，才能發現問題并解決問題，才能確保變電運行時繼電保護裝置能夠發揮效果。③提升繼電保護數據處理效率。隨著人們用電量增加，各項數據也會隨著增多，因此，采用先進的信息技術來增強繼電保護數據處理，這樣才能滿足對故障信息的儲存要求，才能在遇到問題時及時解決。

4.4 建立有效的應急管理方案

變電站繼電保護工作質量會直接影響到電力系統運行狀況及供電量質量，因此，必須要確保繼電保護能夠正常發揮效用，這樣才能將損失降到最低。這樣一來，建立完善有效的應急管理方案具有重要意義。應急管理方案需要包括設備儀器的定期檢查、記錄等，特別是使用頻率較高的儀器，對其進行檢測能夠有效防止出現問題或故障。如果發現出現問題，就需要及時進行設備維修或更換，確保電力系統運行不受到影響。另外，變電站工作人員也需要加強自我保護意識和設備維護意識，既要確保自身人身安全也要提升變電故障排除能力，這樣就能構建一套行之有效的應急管理方案。

5 結語

變電運行中繼電保護將會直接影響到電力實際運行的狀態，因此，需要提升繼電保護管理方案，確保繼電保護裝置能夠發揮效用，保證電力系統的安全穩定運行，為人們提供穩定的電力。

［1］黃斌斌.變電運行中繼電保護相關技術性問題研究［J］.電力系統裝備，2018（6）：57-58.

［2］高甜甜.變電運行中的繼電保護問題分析［J］.環球市場，2017（23）：346.

［3］陳實，葉遠波，王康，等.智能變電站繼電保護二次安措的標準化設計探討［J］.自動化與儀器儀表，2017（5）：116-118.

2095－6835（2020）20－0046－02

TM77

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.20.017

趙瑜（1988—），女，碩士研究生，工程師，研究方向為繼電保護整定。

〔編輯：張思楠〕