鐵路智能變電所繼電保護調試技術分析

段磊

[摘? ? 要]社會經濟的快速發展，需要提升智能化、信息化水平。智能變電站的建設發展，有助于維護電力系統供電安全與可靠。智能變電站為多技術聯合系統，因此對變電站系統安全性要求較高。繼電保護能夠提升變電站運行效益，因此需要優化調試繼電保護系統，完善檢測方法，全面維護繼電保護效果。

[關鍵詞]鐵路智能變電所;繼電保護;調試技術

[中圖分類號]TM63;TM77 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）01–000–02

Analysis of Relay Protection Debugging Technology in Railway Intelligent Substation

Duan Lei

[Abstract]The rapid development of social economy needs to improve the level of intelligence and informatization. The construction and development of smart substations will help maintain the safety and reliability of the power supply of the power system. The intelligent substation is a multi-technology combined system， so the safety requirements of the substation system are relatively high. Relay protection can improve the operating efficiency of substations， so it is necessary to optimize and debug the relay protection system， improve the detection method， and fully maintain the effect of the relay protection.

[Keywords]railway intelligent substation; relay protection; debugging technology

智能變電所組成包括網絡化二次設備、智能化一次設備，建立在通信標準上，可以確保智能電氣設備間信息共享，提升現代化操作水平。當前，高速鐵路系統很少應用智能牽引變電所，因此缺乏繼電保護調試技術標準，只能參考國網成熟技術。為了全面適應鐵路智能變電站調試需求，必須做好梳理、研究與完善。

1 智能變電技術組成和優勢分析

智能變電站涉及到信息平臺和高壓設備。在信息平臺中，包含數字化工具、一體化監控系統，數據通信網關機。基于信息平臺功能可知，其能夠提升信息標準化水平，高度統一信息源格式，同時確保上層應用支撐透明度。信息平臺還可以提升信息統一化，利用通訊技術，高效傳輸信息，以此實現信息共享。智能變電站高壓設備涉及到智能開關、智能變壓器、電子互感器。

智能變電站系統涉及到站控層、過程層、間隔層。過程層包含智能終端、智能組件。過程層能夠科學分配電能，實現計量與控制效果。間隔層包括故障錄波器、繼電保護裝置，通過間隔數據，對間隔電網設備功能進行控制。站控層包括控制系統、通訊系統，采集和監控數據，同時實現信息管理。

智能變電層具備以下優勢：第一，智能變電站具備環保性、高效性特點。光纖可以代替傳統電纜線，應用此種電纜線，可以使安裝成本降低。通過電子元器件，可以使能源損耗降低。第二，協同性、交互性。智能變電站利用信息交互，可以發揮出電網系統功能，尤其是反饋調節功能，連接多種子系統，加強調節效果。

2 智能變電站技術在繼電保護中的影響

2.1 數據保護系統影響

基于繼電保護原理可知，智能變電站技術，可以明顯突破傳統變電站技術。與傳統變電站技術相比，智能變電站技術的應用優勢顯著，但是也會影響繼電保護發展。智能變電站技術主要應用電子互感技術，避免電子互感技術影響系統性能，全面確保電網系統數據保護效果，提升繼電保護準確性。且電子互感技術信息傳輸、交互功能，會引發數據延遲，影響繼電保護。但電子互感技術信息評估、響應速度的優勢更顯著，能夠促進繼電保護發展。

2.2 電網保護技術的影響

在間隔層中，繼電保護設備具備重要影響，通過間隔層，可以控制一次設備。傳統電網建設中，將電纜作為保護信息媒介，對一次設備控制效率影響較大。智能變電站技術，光纖信息傳輸技術，可以關聯不同間隔層設備，高速傳輸和交互信息。電網系統繼電保護，可以提升反應速率，實現綜合化分析管理。智能變電站運行中，采用計算聯網管理技術，可以轉變人工指令式管理模式，全面提升繼電保護命令發送效率。智能變電站技術，可以轉變電網系統繼電保護問題，例如數據傳輸、采樣、保護一體化等，動態傳輸和調整數據，全面提升機電保護技術協調效果。

2.3 繼電保護調試與檢修影響

智能變電站運行中，通過應用繼電保護調試技術，能夠落實繼電保護實現機制，避免對電網系統調試與檢修造成影響。注重分析變電站檢測技術，可以改善繼電保護周期維護的滯后性問題。智能變電站，可以提供全面檢測數據，為繼電保護裝置檢修提供參考。在設計、維護、調試智能變電站時，維護電網系統繼電保護的順利性，同時可以減少電網運行不良影響。

3 鐵路智能牽引變電所現場調試

3.1 調試流程與內容

在調試時，應當做好人員、設備、資料試驗準備。組態配置完成后，針對單個IED裝置開展試驗。網絡配置、網絡互聯結束后，注重不同設備之間的互聯測試，之后開展整體測試，確保不同系統配置效果。

3.2 試驗準備

為了明確設計思路，解決好調試問題，必須收集和匯總調試資料。調試資料涉及到各種原理圖與說明書。相關人員形成調試小組，按照現場調試工作量、進度，對人員數量進行調整。

3.3 單裝置試驗

3.3.1 前期準備

注重檢查設備狀態，全面檢查外觀、參數、型號，確保其與設計一致。通過兆歐表，對信號回路絕緣電阻值進行檢查。閉合電源開關，正常啟動裝置。在啟動之后，若無異常信號，則應當對裝置硬件、檢驗碼進行檢查。當回路電源處于正常運行狀態時，斷開電源開關，裝置信息仍在。將開關、接點狀態改變，對直流回路的寄生回路現象進行檢查。

3.3.2 調試項目

注重光纖回路連接狀態檢查，確保其無污染、無受損，可以正常通訊，同時檢查光功率與損耗。注重檢查SCD/CID文件，例如模型與工程應用模型的相符性，模型字段，控制類實例化，文件內容與網絡裝置內容的一致性。利用繼電保護測試儀器，將交流模擬量添加至單元內。通過數字繼電保護儀，抓取合并單元SV輸出，同時對采樣通道配置進行檢查。檢查SV相位、幅值，確保其和加量相同，變比設置準確。

3.4 設備互聯測試

設備互聯測試之前，必須明確間隔層、過程層、站控層安裝問題。完成設備通訊光纜、網線、尾纖、對時光纖連接后，對不同間隔設備連通狀態進行檢查。測試內容涉及到間隔合并單元、電壓合并單元、保護測控裝置、智能終端、站控層網絡的互聯測試。

3.5 系統整體測試

在牽引變電所電氣試驗中，整組傳動試驗非常重要，能夠對互感器二次接線準確性進行校驗，同時檢查不同設備的配合度。確保系統刀閘、開關的動作可靠性、聯動性能。整組傳動試驗，通常劃分為直流回路、交流回路試驗。

（1）前期準備：試驗人員應當了解電氣設備一次接線、運行方式、二次回路、機電保護原理，同時確定一次設備安裝位置和圖紙相符性。變電所內部提供三相四線電源，將其作為試驗電源。保證互感器二次接地點位置準確。

（2）交直流屏檢查：完成直流屏充電機安裝操作后，確保電池良好連接，具備正確極性。將臨時交流電源，引入到交流盤進線位置，實現模擬供電，提升檢查交流屏電源自投回路。注重檢查直流充電系統、絕緣檢測系統，優化調整直流母線電壓。

（3）直流回路傳動試驗：在開展試驗時，涉及到電動隔離開關、斷路器操作試驗。針對隔離開關、斷路器，開展操作閉鎖試驗。對備用電源，進行自投試驗。對斷路器跳閘、保護出口、重合閘，開展模擬試驗。同時檢查變電所內的光信號、聲信號。針對隔離開關傳動、斷路器，實施控制、信號回路檢查，確保本體動作正確性。當回路具備相互閉鎖關系時，必須確保其滿足設計要求。在檢查保護跳閘回路時，由裝置發出模擬跳閘信號，同時對回路進行檢查。對保護跳閘連片功能進行驗證。采用備用電源自投試驗，對進線失壓、主變故障、主變差動等故障，進行模擬分析。在驗證時，涉及到隔開動作、斷路器電阻。開展直流回路試驗，注重觀察試驗期間，直流寄生回路問題，以免發生直流接地故障。一旦發現故障問題，應當采取有效措施進行處理。

（4）交流回路傳動試驗：在互感器位置，開展交流回路傳動試驗，注重檢查交流計量回路、交流電壓、測量回路，確?；芈氛_性。在檢查交流回路時，先檢查互感器一次側，主要為大電流、高電壓問題。通過保護回路，能夠對故障電流值、電壓值進行模擬，聯合直流回路試驗內容，確保繼電保護裝置動作，同時促使斷路器跳閘。此種試驗檢查方法具備準確性、直觀性，能夠提升繼電保護裝置、回路接線的可靠性。然而在實際應用時，技術效率低下，無法有效控制精確度，相位極性檢查難度大。作業現場存在大量限制條件，需要通過繼電保護測試儀、互感器交流量，實施模擬處理。

（5）六角圖試驗：此種試驗方式，通過一次電流、電壓，對電流電壓幅值及相位關系進行檢查，確保檢查結果準確性。將進線外電源接線斷開，將380V交流電源接入至進線側，T、F相間短路出現短路電流。電流互感器由短路回路構成，極易產生電壓、電流幅值，相位角度，將其反映至保護裝置內。利用電流互感器變比參數、主變短路阻抗參數，對短路電流電參數進行計算，比較實際值。當發生短路問題時，對電流、電壓互感器回路進行驗證。在送電之前，六角圖試驗屬于最后的系統檢查步驟，當互感器二次回路接線、連片恢復后，再開展試驗操作。注重檢查主變差動回路，對差動保護裝置電流極限極性進行檢查，確保其正確性。

4 結語

綜上所述，在電網運行過程中，繼電保護調試工作影響非常大，能夠準確判別電力系統故障類型，同時起到快速隔離效果。投入繼電保護裝置之前，應當調試、檢測保護裝置的硬件功能、軟件邏輯。智能變電站技術快速發展，促進了保護裝置調試技術的發展，全面保證調試過程的安全性與準確性。

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