智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)

吳迪

摘要：現(xiàn)階段，隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也有了很大的提高。在高速發(fā)展的今天，電能已經(jīng)發(fā)展為人們生活與工作中的必備資源。為了滿足日益擴(kuò)大的電能需求，變電站的設(shè)置規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。當(dāng)今智能變電站技術(shù)正從初步構(gòu)想轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用，電網(wǎng)具備很大的發(fā)展空間。繼電保護(hù)是電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)要求。進(jìn)一步提高電站運(yùn)行的穩(wěn)定，必須加強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性和元件構(gòu)成。因此，分析各方面因素，以變電站繼電保護(hù)的各種短板和弊端為切入點(diǎn)，分析智能變電站系統(tǒng)的可靠性，并對(duì)相關(guān)問題提出建議，力求為電力系統(tǒng)的智能化變革提供有效的技術(shù)研究平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護(hù)設(shè)備；運(yùn)行和維護(hù)

隨著電網(wǎng)智能化的發(fā)展，智能變電站作為智能電網(wǎng)中重要節(jié)點(diǎn)，也頻繁的出現(xiàn)在我國(guó)電網(wǎng)的各個(gè)地區(qū)。智能變電站與傳統(tǒng)綜自變電站相比，智能變電站的“三層兩網(wǎng)”構(gòu)成模式極大的節(jié)約了變電站的建設(shè)和維護(hù)成本，三層兩網(wǎng)主要是指在物理結(jié)構(gòu)上，智能變電站由過程層、間隔層、站控層三個(gè)層次構(gòu)成，每層均由相應(yīng)的設(shè)備及GOOSE網(wǎng)和SV網(wǎng)設(shè)備構(gòu)成。但是，智能變電站在運(yùn)行和維護(hù)的方式上，也發(fā)生了較大的變化，以往傳統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)手段很難繼續(xù)應(yīng)用在智能變電站中，需要通過智能變電站專業(yè)的運(yùn)行和維護(hù)方式，才能夠保證智能變電站正常運(yùn)行。

1特點(diǎn)

繼電保護(hù)裝置是在變電站中某些電氣設(shè)備出現(xiàn)故障問題時(shí)向值守人員發(fā)出告警信號(hào)，或是通過向故障設(shè)備范圍內(nèi)的斷路器發(fā)送指令，將故障設(shè)備從線路中切除的一種具有保護(hù)功能的成套設(shè)備。繼電保護(hù)設(shè)備的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：智能繼電保護(hù)裝置的主機(jī)采用高性能數(shù)字信號(hào)處理器，使得繼電保護(hù)的功能更加強(qiáng)大；繼電保護(hù)裝置不但可以單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，而且能與計(jì)算機(jī)連接運(yùn)行；繼電保護(hù)的DAC芯片是16位，使其具備較高的轉(zhuǎn)換效率；大屏幕LCD顯示器，能夠使顯示的內(nèi)容更加清晰具體；智能型繼電保護(hù)裝置的操作非常簡(jiǎn)單，基本不需要進(jìn)行專門的培訓(xùn)也能夠操作自如；繼電保護(hù)裝置本身具有自保護(hù)功能。

2智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)行保護(hù)技術(shù)

2.1線路系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)

線路系統(tǒng)是智能變電站的重要組成部分，在當(dāng)前的智能變電站線路系統(tǒng)中，必須嚴(yán)格按照電網(wǎng)運(yùn)行情況、變電站需求安裝相應(yīng)的線路測(cè)控裝置，同時(shí)確保不同的測(cè)控裝置之間能夠有足夠的空間距離，避免相互之間造成影響。在線路系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置運(yùn)行時(shí)，能夠?qū)€路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，收集數(shù)據(jù)并傳輸至goose網(wǎng)，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，以此判斷智能變電站線路系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)是否處于正常，如果在分析過程中發(fā)現(xiàn)線路系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者存在安全隱患，繼電保護(hù)裝置會(huì)直接發(fā)出跳閘指令，從而傳輸至智能終端，實(shí)現(xiàn)智能變電站的保護(hù)目的，確保線路系統(tǒng)的安全運(yùn)行降低故障帶來的不利影響。

2.2變壓器的維護(hù)

變壓器是智能變電站繼電保護(hù)的重點(diǎn)內(nèi)容，在實(shí)際工作中，智能變電站變壓器維護(hù)技術(shù)主要表現(xiàn)在兩方面。第一，變壓器內(nèi)部維護(hù)，在這種狀態(tài)下應(yīng)該重視非電量的保護(hù)模塊，盡量采取分布式的維護(hù)方法，結(jié)合電纜連接方式充分發(fā)揮變電器在智能變電站繼電保護(hù)中的作用。第二，變壓器繼電保護(hù)后備部分的維護(hù)，在這種狀態(tài)下較多采用集中式的維護(hù)方法，以確保智能變電站中變壓器的安全而穩(wěn)定。在應(yīng)用變壓器繼電保護(hù)的時(shí)候，如果出現(xiàn)的了故障或者安全隱患，非電量保護(hù)模塊可以對(duì)智能變電站中存在的安全問題及時(shí)了解，并第一時(shí)間做出跳閘指令，降低問題現(xiàn)象對(duì)變壓器造成的損傷，實(shí)現(xiàn)智能變電站的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3設(shè)備防干擾維護(hù)

正如上面所說智能變電站主要建立在網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，其智能化程度較高，系統(tǒng)中所應(yīng)用的微機(jī)設(shè)備是智能變電站得以穩(wěn)定運(yùn)行的支撐條件，由于系統(tǒng)運(yùn)行中周邊環(huán)境磁場(chǎng)較強(qiáng)，容易對(duì)線路產(chǎn)生一定的干擾影響，甚至造成設(shè)備故障問題，加強(qiáng)設(shè)備的防干擾維護(hù)工作至關(guān)重要。對(duì)于微機(jī)設(shè)備來講，如果想降低電磁等能量場(chǎng)帶來的不利影響，必須要做好接地措施，在微機(jī)設(shè)備的安裝過程中重視外殼與地面的連接，從而達(dá)到微機(jī)設(shè)備的保護(hù)效果。另外，除了接地操作以外，微機(jī)設(shè)備還面臨諸多外部干擾，面臨這種情況進(jìn)行設(shè)備維護(hù)就需要積極尋找干擾源，有針對(duì)的排除干擾問題，為微機(jī)運(yùn)行創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，提高設(shè)備的抗干擾能力。

3智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的日常維護(hù)

3.1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。

3.2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。

3.3正常狀態(tài)下的系統(tǒng)維護(hù)

安全而穩(wěn)定的輸送電力對(duì)智能變電站的運(yùn)行非常重要。因此，要求對(duì)智能變電站實(shí)施日常系統(tǒng)維護(hù)。在非故障狀態(tài)下，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)必須進(jìn)行定期檢測(cè)和維護(hù)，盡可能降低故障頻率甚至避免故障出現(xiàn)。日常系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與系統(tǒng)維護(hù)，是智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要內(nèi)容。通過定期的計(jì)劃維護(hù)工作對(duì)全站進(jìn)行全面的日常檢測(cè)，不僅保障智能變電站的運(yùn)行，還能進(jìn)一步提高智能變電站的運(yùn)行效率，使故障率降到最低。隨著我國(guó)智能電網(wǎng)的逐步發(fā)展，繼電保護(hù)智能系統(tǒng)已經(jīng)逐漸走向成熟。但是，傳統(tǒng)變電站仍然存在，且傳統(tǒng)變電站與智能變電站二次設(shè)備之間，多個(gè)方面的差異較大。因此，在全面轉(zhuǎn)型與改良時(shí)期，首先要對(duì)非故障狀態(tài)下的可靠性進(jìn)行研究與全面分析；其次，高度重視智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的周期性調(diào)整，在巡查與檢測(cè)過程中，保障智能變電站性能良好；最后，需要全面管理信息，減少繼電系統(tǒng)數(shù)據(jù)異?，F(xiàn)象的出現(xiàn)頻率，使得變電站的檢測(cè)與護(hù)理工作發(fā)展成為完備的體系。

3.4異常狀態(tài)下的系統(tǒng)維護(hù)

非異常狀態(tài)下，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的日常維護(hù)在操作上相對(duì)簡(jiǎn)單，容易操作。但是，任何系統(tǒng)在運(yùn)行過程中都可能出現(xiàn)各種突發(fā)狀況。因此，必須對(duì)異常狀態(tài)下系統(tǒng)的維修展開學(xué)習(xí)。實(shí)際過程中，若異常狀態(tài)的故障相對(duì)明顯，進(jìn)行較為簡(jiǎn)單的維修就能夠解決問題。但是，當(dāng)發(fā)生一些不屬于系統(tǒng)上的體現(xiàn)卻能夠通過檢測(cè)找到一些比較隱形的問題時(shí)，需要有專業(yè)的操作技術(shù)才能完成。此時(shí)，傳統(tǒng)的維修方式已經(jīng)不能夠全方面滿足系統(tǒng)維修的需要，應(yīng)該借助新型檢測(cè)技術(shù)維護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并且在出現(xiàn)并解決問題后，有效降低問題的發(fā)生頻率，提高系統(tǒng)的工作效率。

3.5高頻通道故障處理方法

在當(dāng)前來看，兩側(cè)交換信號(hào)，初步確定故障區(qū)域是一種常用的做法。其主要的做法在當(dāng)前來看分為三個(gè)步驟：第一個(gè)步驟是通過兩側(cè)進(jìn)行信號(hào)的交換。這樣能夠確保兩側(cè)都能夠檢測(cè)到，而且兩側(cè)交換信號(hào)，還能夠保證在信號(hào)交換途中，對(duì)路線進(jìn)行二次檢測(cè)，確保路線中不會(huì)出現(xiàn)其他的問題。第二個(gè)步驟是通過兩側(cè)信號(hào)交換來確定問題所在。在進(jìn)行兩側(cè)信號(hào)較好的途中，能夠讓檢測(cè)工人發(fā)現(xiàn)到其中的問題所在，同時(shí)，兩側(cè)信號(hào)同時(shí)傳遞，當(dāng)雙方均在一個(gè)區(qū)域出現(xiàn)問題，則證明問題僅有一處，而雙方分別出現(xiàn)問題，那么問題則不止一處。第三個(gè)步驟就是當(dāng)前問題不止一處后，維修過后好需要繼續(xù)兩側(cè)交換信號(hào)。這樣能夠讓確定，兩側(cè)沒有檢測(cè)到的部分是否還存在其他的問題。這樣才能夠確保問題得到全面的了解，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理。但是需要注意的是，在進(jìn)行兩側(cè)較好信號(hào)的時(shí)候，需要了解各部分可能出現(xiàn)的故障是什么，這樣有利于檢測(cè)中的快速判斷，從而找到具體的解決方案。

4結(jié)語

綜上所述，在智能變電站中大量電氣設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定與否，直接關(guān)系整個(gè)變電站的運(yùn)行可靠性。繼電保護(hù)設(shè)備可以對(duì)保護(hù)范圍的電氣設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可將其快速?gòu)木€路上切除，保證其他設(shè)備的正常運(yùn)行。為使繼電保護(hù)設(shè)備的作用得到最大限度發(fā)揮，必須做好相關(guān)的運(yùn)行維護(hù)工作。未來一段時(shí)期，應(yīng)當(dāng)加大對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)維技術(shù)的研究力度，除改進(jìn)和完善現(xiàn)有技術(shù)外，應(yīng)研制一些新的技術(shù)，使其能夠更好地為繼電保護(hù)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

參考文獻(xiàn)：

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[2]夏妍.智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)研究[J].電子測(cè)試，2018（06）：116+115.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)鄂州供電公司）