智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)研究

李東敬

摘 要：就智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)展開分析，分別介紹了智能變電站正常運(yùn)行和異常運(yùn)行時(shí)，相關(guān)繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)策略，其中，對(duì)智能變電站異常運(yùn)行時(shí)，信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備障礙、公用信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備障礙、繼電保護(hù)設(shè)備的智能終端故障、交換機(jī)故障、間隔合并單元故障的維護(hù)策略進(jìn)行了重點(diǎn)分析。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù)設(shè)備;智能終端;網(wǎng)絡(luò)設(shè)備障礙

前言

智能變電站是門比較綜合性的技術(shù)，在技術(shù)里涉及多方面領(lǐng)域。是一個(gè)全新改革的電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展理念，也提供了新的技術(shù)，來管理智能變電站對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)。所以，要對(duì)智能變電站的繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)得到重視。

1 智能變電站的發(fā)展前景

根據(jù)報(bào)告顯示，我們國家智能變電站發(fā)展前景很有空間。而國家對(duì)智能電網(wǎng)也有很多的規(guī)劃。到2015年，智能變電站新建的達(dá)5000多座左右，到現(xiàn)在還有智能變電站在實(shí)施建設(shè)中，越來越多的智能變電站，可以讓資源實(shí)現(xiàn)在最大范圍內(nèi)得到更好的分配。我們國家也一直在進(jìn)行對(duì)智能變電站的研究中，對(duì)于智能變電站和開發(fā)太陽能等新能源發(fā)電，世界各國都投入大量的人力、物力進(jìn)行探索研究。因?yàn)橹悄茏冸娬镜陌l(fā)展促進(jìn)新能源發(fā)電的發(fā)展，而智能變電站的信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和檢測等基本功能很好的保障電能的輸送，而我國的太陽能發(fā)電和風(fēng)能發(fā)電適應(yīng)能力較強(qiáng)，對(duì)智能變電環(huán)節(jié)的投資額度還會(huì)不斷地增加，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)中能實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)化和控制的核心平臺(tái)之一是智能變電站，這已經(jīng)上升到了國家戰(zhàn)略層面的高度，國家一定會(huì)大力支持智能變電站的發(fā)展，所以說智能變電站的發(fā)展前景一片良好。對(duì)于智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)的技術(shù)也要提高。

2 正常運(yùn)行時(shí)，設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)策略

以某智能變電站的運(yùn)行實(shí)際為背景，對(duì)其正常運(yùn)行時(shí)的繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)工作展開如下分析：智能變電站的信息控制系統(tǒng)主要分為3個(gè)層次，即過程層、間隔層和站控層，當(dāng)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)重點(diǎn)在于運(yùn)行檢查。運(yùn)維人員需要嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)章制度，對(duì)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行定期檢查，并做好記錄;對(duì)于記錄結(jié)果，應(yīng)及時(shí)上報(bào)，確保整個(gè)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)對(duì)智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況做到精準(zhǔn)掌握。在獲得繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)之后，還需對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行有效分析，有效預(yù)判可能引發(fā)的故障問題，或?qū)σ呀?jīng)形成的故障及時(shí)鎖定問題區(qū)域，并解決問題，避免故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。在智能變電站正常運(yùn)行時(shí)，自動(dòng)斷開斷路器是一種常見的故障類型，此時(shí)應(yīng)對(duì)設(shè)備現(xiàn)場進(jìn)行全面排查，探究可能的故障原因。針對(duì)這一狀況，掌握繼電保護(hù)設(shè)備系統(tǒng)的基本操作流程、恢復(fù)暫停操作流程以及設(shè)備各部件結(jié)構(gòu)的操作人員，能夠更加快速地得到故障原因與相應(yīng)的處理辦法。需要注意的是，在斷路故障發(fā)生時(shí)，應(yīng)在第一時(shí)間斷開開關(guān)，并聯(lián)系專業(yè)的維修人員。

3 異常運(yùn)行時(shí)，設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)策略

在智能變電站異常運(yùn)行時(shí)，需要對(duì)各類問題導(dǎo)致的異常情況進(jìn)行切實(shí)診斷，從而制訂有針對(duì)性的維護(hù)措施。

3.1 對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備障礙的維護(hù)

在智能變電站當(dāng)中，信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備故障的維護(hù)處理，應(yīng)從網(wǎng)絡(luò)圖數(shù)據(jù)資料著手，從資料當(dāng)中提取有效內(nèi)容，以此確定信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障原因及具體的故障位置。例如，當(dāng)確定智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備發(fā)生GOOSE故障時(shí)，需要進(jìn)一步對(duì)具體的故障情況與維修條件進(jìn)行分析。若GOOSE連接出現(xiàn)異常，則可以判定原信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接保護(hù)失效。此時(shí)，需要進(jìn)一步分析造成這一故障的決定性因素，并制訂相應(yīng)的解決辦法，保證故障問題的高效解決，以支持繼電保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.2 對(duì)公用信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備障礙的維護(hù)

在智能變電站當(dāng)中，公用信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備障礙，會(huì)對(duì)變壓器保護(hù)、母線保護(hù)、過負(fù)荷聯(lián)切等相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生一定影響。對(duì)此，首先要明確故障的實(shí)際影響范圍，主要內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)公用信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備周圍的設(shè)備與連接狀態(tài);其次分析其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并利用專業(yè)的維護(hù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的有效處理，促使繼電保護(hù)設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)行。

3.3 對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備智能終端故障的維護(hù)

在智能變電站建設(shè)過程中，采用的智能終端為一種嵌入式計(jì)算機(jī)設(shè)備，該設(shè)備本身具有良好的性能與集成度，在使用過程中能夠在最大程度上降低能耗。智能終端的主要作用就是對(duì)設(shè)備跳合閘的狀態(tài)進(jìn)行有效控制，當(dāng)智能終端發(fā)生故障時(shí)，變電站當(dāng)中所有設(shè)備的跳合閘都將失去控制，對(duì)變電站運(yùn)行十分不利。對(duì)此，及時(shí)退出終端的出口板，是保障故障發(fā)生時(shí)跳合閘正常工作的主要手段;在此基礎(chǔ)上，能夠有效分析智能終端故障的形成原因，便于運(yùn)維人員及時(shí)找到故障位置，消除故障，讓智能終端及整個(gè)變電站的繼電保護(hù)設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)行。對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的智能終端進(jìn)行維護(hù)，是繼電保護(hù)設(shè)備維護(hù)當(dāng)中的重要環(huán)節(jié)。一旦智能終端發(fā)生意外或故障，就會(huì)直接導(dǎo)致跳合閘控制發(fā)生狀況，引起出口板退出，達(dá)到繼電保護(hù)效果。

3.4 對(duì)交換機(jī)故障的維護(hù)

智能變電站與傳統(tǒng)變電站之間最大的區(qū)別，就在于通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的引入與應(yīng)用，而在通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換機(jī)屬于核心設(shè)備，是智能變電站的中樞神經(jīng)，對(duì)維護(hù)變電站正常運(yùn)行能夠起到重要作用。對(duì)于交換機(jī)的維護(hù)，需要運(yùn)維人員在日常工作中，對(duì)其運(yùn)行產(chǎn)生的GOOSE網(wǎng)絡(luò)圖或相關(guān)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)圖進(jìn)行深刻、詳細(xì)的研究分析，明確當(dāng)交換機(jī)處于故障狀態(tài)時(shí)形成的負(fù)面網(wǎng)絡(luò)影響。例如過程層GOOSE網(wǎng)間隔交換機(jī)故障，這一故障往往會(huì)影響GOOSE鏈路的正常運(yùn)行，此時(shí)，由GOOSE網(wǎng)間隔交換機(jī)展開的連接保護(hù)失效;變壓器保護(hù)、母線保護(hù)以及過負(fù)荷聯(lián)切等公用設(shè)備，也有極大的可能受到影響，降低整個(gè)智能變電站的運(yùn)行效率。對(duì)此，運(yùn)維人員必須具備高水平的技術(shù)能力，明確故障設(shè)備所在的具體位置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，從而為后續(xù)維修操作提供有效參考。另外，運(yùn)維人員還應(yīng)充分運(yùn)用自身的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)故障問題可能造成的影響范圍進(jìn)行有效確定，以保證維護(hù)方案的有效性和全面性，促使故障問題在最短的時(shí)間內(nèi)得以解決，交換機(jī)及智能變電站盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。

3.5 對(duì)間隔合并單元故障的維護(hù)

就當(dāng)前的智能變電站建設(shè)水平與運(yùn)行狀況來看，間隔合并單元故障是一種最為常見的故障類型，也就是說，合并單元是智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備當(dāng)中的薄弱環(huán)節(jié)。對(duì)此，需要運(yùn)維人員加以重視，總結(jié)豐富的運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，保證故障發(fā)生時(shí)能夠快速、準(zhǔn)確地判斷故障原因，并通過先進(jìn)的技術(shù)手段降低相關(guān)故障的發(fā)生率。例如，在單套配置的間隔當(dāng)中，有可能發(fā)生合并單元故障，故障發(fā)生后，運(yùn)維人員需要在第一時(shí)間發(fā)出“斷開”申請(qǐng)，即讓發(fā)生故障的間隔單元的開關(guān)及時(shí)斷開，并退出運(yùn)行。當(dāng)合并單元故障發(fā)生在雙套配置的間隔當(dāng)中時(shí)，運(yùn)維人員需要作出如下反應(yīng)：將單線間隔與故障位置對(duì)應(yīng)的保護(hù)出口壓板退出運(yùn)行，同時(shí)將故障位位置對(duì)應(yīng)的保護(hù)母線裝置退出運(yùn)行。當(dāng)發(fā)生合并單元故障問題時(shí)，退出處理能夠避免故障影響的進(jìn)一步擴(kuò)散，并為運(yùn)維人員獲取到充足的維護(hù)時(shí)間。

4 結(jié)束語

綜上所述，探究智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)，對(duì)提升智能變電站的運(yùn)行效益具有重要意義。通過相關(guān)分析，對(duì)不同狀態(tài)下的繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行有效維護(hù)，能夠保證相關(guān)設(shè)備及智能變電站的長期、穩(wěn)定、安全運(yùn)行，從而為電網(wǎng)用戶提供更好的用電體驗(yàn)，確保電力企業(yè)獲得更好的發(fā)展。

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