智能變電站繼電保護(hù)檢測(cè)及其調(diào)試

黃 華（荊州輸變電工程公司，湖北荊州434000）

智能變電站繼電保護(hù)檢測(cè)及其調(diào)試

黃 華（荊州輸變電工程公司，湖北荊州434000）

隨著智能變電站在電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，變電站的效率也得到了有效的提高，而繼電保護(hù)是保障變電站安全運(yùn)行的關(guān)鍵，應(yīng)該對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)和調(diào)試。本文主要介紹了智能變電站繼電保護(hù)，并且分析了智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的檢測(cè)及其調(diào)試。

智能變電站；繼電保護(hù)；檢測(cè)調(diào)試

1 引言

隨著智能變電站不斷的應(yīng)用推廣，智能電網(wǎng)建設(shè)是電力行業(yè)發(fā)展的一種必然趨勢(shì)，近年來(lái)，大批智能變電站陸續(xù)投入運(yùn)行。智能變電站是集多種先進(jìn)技術(shù)為一體的綜合性系統(tǒng)，具有較高集成度，大大增加了運(yùn)行維護(hù)和檢修試驗(yàn)的難度，因而對(duì)變電站系統(tǒng)的安全性有著極高的要求。繼電保護(hù)的狀態(tài)是智能變電站安全運(yùn)行的關(guān)鍵要素，因此需要根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)試與檢測(cè)，智能變電站的發(fā)展應(yīng)該迎合當(dāng)前對(duì)于變電站的需要。而繼電保護(hù)及相關(guān)二次設(shè)備作為變電站運(yùn)行的基礎(chǔ)，是提高智能變電站運(yùn)行安全性的主要途徑，因此，要積極做好智能變電站繼電保護(hù)的檢測(cè)和調(diào)試工作，確保繼電保護(hù)功能的完備、正確和可靠。

2 智能變電站繼電保護(hù)概述

相對(duì)于傳統(tǒng)的變電站，智能變電站的工作效率更高，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)能夠快速地響應(yīng)，提高了變電站的工作效率。繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的意義，在智能變電站中繼電保護(hù)依然發(fā)揮了重要的作用，同時(shí)隨著智能變電站的發(fā)展，繼電保護(hù)也隨之產(chǎn)生了新的變化，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足智能變電站的需要。例如在智能變電站繼電保護(hù)中，為了解決數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中對(duì)過(guò)程層的依賴，采取了新的傳輸方式。在繼電保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)用的過(guò)程中，采取了新的理念和方法，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的同步。智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的體積比較小，而且投資也比較少，對(duì)于工作環(huán)境要求比較低，便于大范圍廣泛應(yīng)用。同時(shí)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度更高，能夠滿足無(wú)人值班的需要，對(duì)于保障變電站連續(xù)穩(wěn)定工作具有重要的促進(jìn)作用。

3 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的檢測(cè)

3.1 設(shè)備的檢測(cè)

智能變電站中有較多的設(shè)備，只有使設(shè)備尤其是繼電保護(hù)設(shè)備處于良好運(yùn)行狀態(tài)，才能對(duì)變電站的穩(wěn)定運(yùn)行起到重要的保護(hù)作用。因此，必須加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的測(cè)試工作。檢測(cè)繼電保護(hù)設(shè)備時(shí)，應(yīng)選擇IED配置工具、合并單元、繼電保護(hù)測(cè)試儀、光功率計(jì)、智能終端、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包等設(shè)備儀器。檢測(cè)前，先對(duì)設(shè)備儀器進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行測(cè)試，設(shè)備檢測(cè)合格后才能正式投入使用。

3.2 發(fā)電機(jī)、變壓器的檢測(cè)

繼電保護(hù)設(shè)備是發(fā)揮保護(hù)功能的源頭，在使用之前必須要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢測(cè)過(guò)程才能投入使用。在變電站中，發(fā)電機(jī)、變壓器以及線路保護(hù)等都是其中必要檢測(cè)細(xì)節(jié)，必須要經(jīng)過(guò)合理的檢測(cè)方式，來(lái)驗(yàn)證其是否具備安全發(fā)電的資格，發(fā)電機(jī)的出廠檢查就是類似的檢驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)其使用的規(guī)范化流程以及電壓的限制范圍等；變壓器最重要的就是分析它能夠具備被應(yīng)用于變電站的資格，通過(guò)實(shí)際的電壓檢測(cè)以及裝置特點(diǎn)等了解使用的具體流程。

3.3 裝置動(dòng)作值及動(dòng)作時(shí)間測(cè)檢測(cè)

繼電保護(hù)裝置會(huì)在變電站線路或設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候立即進(jìn)行切除故障的動(dòng)作，進(jìn)而確保變電站的穩(wěn)定運(yùn)行，這就需要繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)間時(shí)刻處于良好狀態(tài)。因而，必須做好智能變電站繼電保護(hù)裝置動(dòng)作值及動(dòng)作時(shí)間的檢測(cè)。具體操作中，可利用數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀裝置對(duì)設(shè)備施加電流、電壓，觀察裝置顯示面板上的顯示值，并將該值與機(jī)電保護(hù)檢測(cè)儀的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)值進(jìn)行比較，詳細(xì)記錄裝置動(dòng)作的整個(gè)過(guò)程中的動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)間。

4 智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試方法

在智能變電站繼電保護(hù)中，大量運(yùn)用了數(shù)字化技術(shù)，主要的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 智能化變電站架構(gòu)

4.1 保護(hù)裝置的調(diào)試

調(diào)試保護(hù)裝置元件，在此之前，要對(duì)調(diào)試裝置全面檢查，確保插件良好、相應(yīng)壓板無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。其次，將所有電源斷開(kāi)，拔除邏輯插件，檢查電路的絕緣情況。智能變電站的工作流程可能存在著眾多意想不到的突發(fā)情況，大電流的故障問(wèn)題就是其中一項(xiàng)。大電流故障保護(hù)的調(diào)試過(guò)程是一個(gè)必要的環(huán)節(jié)，它能有效的保障變電站安全平穩(wěn)運(yùn)行。智能變電站中著重采用了大電流發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生電流提供給電子式互感器與標(biāo)準(zhǔn)的互感器進(jìn)行使用，針對(duì)合并單元的數(shù)據(jù)實(shí)行采集的過(guò)程就完成了收集與采樣的工作流程。在這種大電流故障調(diào)試方案中，重視短路故障以及合并單元格的差異內(nèi)容進(jìn)行合理調(diào)試，由此來(lái)降低故障產(chǎn)生的影響，提升運(yùn)行效率。

4.2 合并單元調(diào)試

測(cè)試合并單元的輸出輸入功能、同步功能、守時(shí)功能等，正常情況下，電壓、電流互感器輸出至不同二次設(shè)備的SV信號(hào)應(yīng)正確，合并單元輸出報(bào)文時(shí)標(biāo)同步誤差不應(yīng)大于±1μs，同步時(shí)鐘10min內(nèi)滿足4μs同步精度要求。另外，分合母線刀閘，測(cè)試各種情況下合并單元的電壓切換功能，分合斷路器及道閘，測(cè)試各種情況下PT合并單元電壓并列功能。

4.3 GOOSE調(diào)試

在對(duì)設(shè)備的菜單欄進(jìn)行調(diào)試前，首先應(yīng)配置GOOSE的報(bào)文統(tǒng)計(jì)以及其通信狀態(tài)，讓其都正常，不存在異常告警，對(duì)GOOSE配置的不一致性、GOOSEA與GOOSEB網(wǎng)斷連進(jìn)行合理規(guī)避，就GOOSE的調(diào)試發(fā)送功能來(lái)說(shuō)，整個(gè)裝置可支持8個(gè)模塊同時(shí)進(jìn)行發(fā)送，為更好進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作，至少配置12個(gè)發(fā)送壓板，如果在調(diào)試環(huán)節(jié)內(nèi)發(fā)送壓板處于未使用狀態(tài)，對(duì)其所對(duì)應(yīng)的GOOSE發(fā)送信息作清零處理。進(jìn)行GOOSE調(diào)試時(shí)，根據(jù)SCD文件的GOOSE連線，用繼電保護(hù)測(cè)試儀發(fā)送GOOSE跳合閘命令，檢查智能終端從輸入GOOSE命令到出口繼電器接點(diǎn)閉合的時(shí)間，若在7ms內(nèi)可靠動(dòng)作，說(shuō)明智能終端可靠。

4.4 線路保護(hù)的調(diào)試

智能變電站的運(yùn)行主要是通過(guò)信號(hào)的傳播實(shí)現(xiàn)，線路保護(hù)是至關(guān)重要的一環(huán)。線路保護(hù)的合理到位是保證智能變電站中的多項(xiàng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤采集的前提，在智能變電站的相關(guān)調(diào)試中，應(yīng)該重視工作人員的介入，特別是在必要的時(shí)候需要及時(shí)到場(chǎng)進(jìn)行解決問(wèn)題。這樣就可以保證調(diào)試的效果達(dá)到滿意程度，為了盡量避免在調(diào)試的過(guò)程中，出現(xiàn)不必要的安全事故，甚至是人為造成的安全事故，應(yīng)該通過(guò)相應(yīng)的安全隔離措施進(jìn)行有效防護(hù)，主要的操作就是拔掉光纖與投退軟壓板兩種。同時(shí)還應(yīng)該注意對(duì)母線的安全距離調(diào)試過(guò)程，通過(guò)控制母差裝置來(lái)提供合并單元格，并且針對(duì)此過(guò)程對(duì)有效數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，重視對(duì)單元范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并分析，及時(shí)的對(duì)不對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的處理，由此保證母線差動(dòng)保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的傳輸，以便完成智能變電站的調(diào)試過(guò)程。

4.5 監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試

在智能變電站繼電保護(hù)中，常常需要應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀能夠滿足智能變電站監(jiān)控的需要。網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀能夠很好地記錄變電站運(yùn)行過(guò)程中過(guò)程層和站控層之間的報(bào)文，同時(shí)對(duì)這些報(bào)文內(nèi)容進(jìn)行有效分析，對(duì)變電站中出現(xiàn)的設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)異常情況進(jìn)行報(bào)警等。在智能變電站繼電保護(hù)裝置工作時(shí)，都需要監(jiān)控設(shè)備監(jiān)測(cè)的信號(hào)，通過(guò)對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析來(lái)判斷變電站設(shè)備是否處于正常的工作狀態(tài)。因此監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試對(duì)于繼電保護(hù)具有重要的意義，也是繼電保護(hù)調(diào)試的重要內(nèi)容。在調(diào)試中主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)等功能進(jìn)行測(cè)試，以及對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的分析功能進(jìn)行調(diào)試等。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)不僅能夠用來(lái)進(jìn)行故障分析，同時(shí)也是二次設(shè)備檢修中的重要措施。對(duì)于變電站運(yùn)行來(lái)說(shuō)，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)信息時(shí)，能夠提醒工作人員快速響應(yīng)，及時(shí)地查找原因，減少故障所帶來(lái)的損失。對(duì)于智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，涉及到的技術(shù)比較多，需要進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)試排查其中的隱患。監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于繼電保護(hù)以及后期的維護(hù)檢修具有比較大的幫助，能夠提高工作人員排除故障的效率。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，繼電保護(hù)及相關(guān)二次設(shè)備關(guān)系到智能變電站的安全運(yùn)行，因而在智能變電站得到廣泛推廣和應(yīng)用的同時(shí)，我們必須加強(qiáng)智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試，對(duì)其保護(hù)功能及可靠性進(jìn)行全方位的檢測(cè)和試驗(yàn)，切實(shí)提高智能變電站運(yùn)行管理水平和維護(hù)水平，保證變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

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[2]姜 明.智能變電站繼電保護(hù)檢測(cè)與調(diào)試方法分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015（17）：112.

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TM77

A

2095-2066（2016）35-0081-02

2016-11-3

黃 華（1981-），男，中級(jí)工程師，碩士研究生，主要從事電力建設(shè)工作。