变电运行中的继电保护问题与对策分析

变电运行中的继电保护问题与对策分析

田巍 王勇 商明辉

华北石油管理局有限公司电力分公司 河北省 任丘市 062552

摘要：变电运行继电保护问题的存在威胁变电站的稳定运行，作为电力系统工程的一部分，变电站发挥着重要的作用，对此做好这方面工作尤为重要。文章对变电运行中的继电保护问题进行分析，探讨变电运行中的继电保护的有效措施。

关键词：变电运行；继电保护；保护问题；变电站

引言

目前，全国各地都在积极响应“十四五”规划，加快地方智能电网建设与布局。事实表明，持续加快智能电网普及的关键环节就是智能变电站建设，智能变电站发挥着智能调节、分配电能的作用。通过运用先进的智能设备，形成自动化、智能化的电网控制系统，达到对地区电网用户的精准、高效服务，为保障好当地经济建设、民生等提供坚实条件。继电保护系统是智能变电站的重要组成，不仅确保全站电力系统管理的智能化、自动化、数字化，更实现电网安全化自动控制、电能分配自动化计算与智能调节，体现出低碳环保、高效安全管理、电能科学分配的特点。目前，随着全国各地智能变电站的投入落地，其继电保护系统成为行业内焦点，尤其是智能变电站的继电保护全过程管理，一直都是相关领域实践重难点。

1继电保护相关概述

所谓继电保护，是指通过分析电力系统运行状况与故障问题，提出相应的反事故自动化解决方案。在继电保护装置与系统实际作用发挥期间，将自动化检测电力系统中的故障与异常，若存在将直接发出报警信号，同时隔离、切除故障部分，从而为电力设备与系统的安全质量提供保障。从本质上来看，继电保护装置及其系统具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能，而这一功能的实现需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。继电保护的基本要求主要体现在四方面，分别为选择性、速动性、灵敏性与可靠性，对于作用于继电器跳闸的继电保护，应同时满足四个基本要求，而对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置，这四个基本要求中有些要求可以降低。

2变电站继电保护中的问题

我国一些部门尚未充分了解智能变电站，仅仅是知晓一些简单的概念。这就导致我国变电站智能化建设仅仅是将传统变电站进行扩建和改造，然后通过智能变电站的模式进行投入使用。此外，考虑到智能变电站运行中往往会涉及各种各样先进设备，尤其是继电保护装置。由此可见，当前智能变电站实现真正意义上的智能，也在一定程度上限制了我国智能变电站的发展。设备接口连线不合理，光线联系不稳定。随着我国当前变电站设备数量的不断增多，不同设备的接口终端也在不断增加。但是从实际运行角度来看，同一间隔的SV插件采样和GOOSE设备之间的接口连线需在不同设备之间，如此一来便给人员的实际操作带来了很大的难度，同时也加剧了设备接口连线连接的不合理性。其次，从保护装置合并单元和智能终端之间的光纤连接角度来看，其终端同样存在不稳定的问题。造成这些问题的原因主要是因为设备受到了外力因素的影响，从而引发保护装置与智能终端之间的光纤损坏，如SV插件损坏，GOOSE插件损坏等。另外，考虑到SV插件的采样值与GOOSE插件的开关量需实时大量且不间断地进行运输，这也对插件的质量提出了更高标准的要求。如果出现了插件的质量问题，则必然会影响到继电保护装置的作用。

3变电运行中的继电保护提升对策

3.1继电保护装置本体的管理

结合实际工作经验来看，对继电保护装置的管理，主要集中在各类装置质量管理、装置运行状态检测上，例如：其一，严格把控好继电保护装置的型号、安装方式。智能变电站安装电流保护装置、电流速断保护装置等设备时，对设备的厂家、产品批号、生产日期等进行详细检查，确保智能变电站安装的各类继电保护装置符合国家相关标准。安装方法上，应将继电保护装置安装在互感器、合并单元系统的下端，同时以串联方式呈现，以确保继电保护装置本体能够正常接受电网传输的电压、电流信号，能够根据电压、电流信息数据实现装置本体功能生效。其二，严密观测继电保护装置的插件状况，为了确保智能变电站的智能终端运转需要，目前继电保护装置中增加了各种插件，其目的就是支持继电保护装置在智能终端系统影响下发挥出电压、电流的自动化检测与管理作用。结合实际工作情况来看，继电保护装置的各类插件容易因高温、材质本身问题而老化，进而出现设备故障风险。因此，管理人员应采用相应的设备仪器，定期对继电保护装置的各种插件实施常态化检测。在发现插件故障时，应及时切断变电站的电力系统，更换新的插件，防治插件进一步损坏。其三，严格执行《继电保护和安全自动装置管理规定》的相关要求，对继电保护装置进行常态化检修、保养，同时做好检修、保养记录，检修过程中对于发现的设备故障问题，应及时停止相应设备运转，同时切断关联的线路，尽快更换与维修设备，确保继电保护装置的正常运行。

3.2线路中的继电保护技术

对于智能变电站而言，线路继电保护技术对于保护其的稳定运行具有重要作用，而且也是提升继电保护质量以及效率的关键所在。通过该保护技术的应用一方面可以提升变电站的稳定性能，另一方面则可以提升整个电力系统的稳定以及安全性。该保护技术主要是依托于线路防护作用，通过对线路运行情况的检测情况来实现对智能变电站运行情况的监督管控。同时，该保护技术还实现了对电力系统不同层面的监控，进而提升变电站运行质量。线路保护装置必须符合可靠性、灵敏性、快速性3个基本原则，以确保在电力系统发生故障时，能够以最短的响应时间移除影响范围最小的线路，确保其他设备稳定运行。线路保护装置硬件设计主要包括采集电路、采集电路、采集电路等。线路保护装置主程序设计则主要是基于DSP作为主CPU来完成的。DSP系统主要负责数据采集、数据处理、故障分析等后端操作。ARM系统主要负责保护定值、故障类型等信息的显示、上位机数据的回传等前端操作。

3.3合理设置设备接口连线

工作人员在对设备接口连线进行设置时，应当在不同设备之间完成同一段间隔SV插件采样和GOOSE设备的接口连线处理。同时，一并把握好所使用插件的质量。其次，做好光纤电缆的替代。一般情况下，仅在智能终端、合并单元和一次设备进行配置处理时，选择使用电缆，其余均应该使用光纤进行替代。之后，安排专业人员对电缆进行维护，以此来防止电缆出线损坏和污染等问题。

3.4加强风险评估与检修决策

风险评估时，要识别内外风险源。在设备面临威胁的情况下，对设备故障所带来的危害进行评价，评定风险等级。维修决策需要在对风险值的测算的基础上，根据设备损坏程度设备风险评分、内外威胁概率进行。从评估结果来看，风险间相关性、设备维修时间长等可以影响维修决策。因此，需要建立维修策略模型，基于模型，计算设备的风险级别，设置维护优先级指标。然后以计算机辅助决策系统为基础，对变电站继电保护设备进行风险评估和维修决策。

结语

综上所述，电力系统运行下智能变电站数量的增多也给继电保护工作提出更高要求。为促进变电运行中继电保护装置及系统作用的充分发挥，应对电网结构予以优化，强化变电运行分析，发挥继电保护优势，降低变电运行故障问题的发生，加快变电站运行下继电保护自动化、智能化创新，提高电网结构的整体质量，提供更加优质的供电服务。

参考文献

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