探析繼電保護在自動化變電站中的運行及維護

高宏偉

摘 要：在自動化變電站發(fā)生故障或出現(xiàn)異常時，繼電保護能夠快速、有效地進行檢測與發(fā)出警報，也可以直接將發(fā)生故障區(qū)域切斷，保護沒有發(fā)生故障部件正常運行。本文解釋了繼電保護的工作原理，對繼電保護在自動化變電站中的安裝和運行過程進行了分析，對自動化變電站中的繼電保護后續(xù)維護和檢修方式提出了具體建議。為相關人員提供一些參考。

關鍵詞：繼電保護;自動化變電站;運行;維護

引言：隨著用電量的增加，用電安全得不到有效地保障，會給生活用電、企業(yè)用電帶來諸多不便，大的用電安全事故還會造成電力系統(tǒng)癱瘓。因此，保障自動化變電站繼電保護的穩(wěn)定運行十分重要，應加大對其的保護，來保障電力的安全運行。

1繼電保護原理

電力系統(tǒng)在發(fā)生安全故障時，故障處的電氣量會發(fā)生三種變化。一是，短路造成電源與短路處之間的設備、導線的電流超出額定電流。二是，越靠近發(fā)生故障處的電壓越小。三是，電流與電壓的相位角和導線電阻發(fā)生變化。繼電保護設備能夠根據(jù)電力系統(tǒng)的各種變化，發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)是否發(fā)生故障或出現(xiàn)影響安全運行的情況。及時向工作人員發(fā)出警報或切斷出現(xiàn)問題區(qū)域的電力供應，保護電力元件不受損失。繼電保護最主要的功能是能夠正確判斷電力系統(tǒng)是否發(fā)生故障和故障的準確位置，給維護工作人員提供準確數(shù)據(jù)，提高了維修效率，大幅度提升了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。繼電保護設備的工作整個過程由計算機控制，全部自動化處理。

2繼電保護在自動化變電站中的運行

2.1繼電保護基本任務

在目前的自動化變電站運行中，有著以下兩點的基本保護任務。其一，自動化變電站工作時，很難避免發(fā)生各種各樣的安全故障，需要根據(jù)實際情況及時斷開電閘開關，從而對發(fā)生故障位置的一些電氣元件進行保護，避免故障對附近電氣元件發(fā)生損害。繼電保護裝置能夠有效地發(fā)現(xiàn)故障進行自動化跳閘，斷開故障處的電力供應。其二，自動化變電站的運行和維護情況發(fā)生改變時，繼電保護裝置會給工作人員發(fā)出警報，及時維護。繼電保護的自動化跳閘，保護了電力系統(tǒng)的各種電氣元件的安全，規(guī)避了影響電力系統(tǒng)安全運行故障發(fā)生，減少了發(fā)生故障維修的斷電情況。繼電保護裝置的及時性、自動化性，提高了維護效率，保障了自動化變電站的穩(wěn)定運行。

2.2繼電保護主要作用

自動化變電站運行發(fā)生故障時，繼電保護裝置的功能作用是非常重要的，發(fā)生故障時，一般會造成三種危害。其一，導致電力系統(tǒng)內(nèi)部電壓降低無法正常給人們進行供電，其二，發(fā)生短路故障時，會給電源到短路處之間的所有電氣設備和電氣元件在成損壞。其三，對發(fā)電機運行造成損壞，發(fā)電的損壞沒有得到及時的解決，會造成大部分地區(qū)的電力癱瘓，影響人們的正常生活。對于這類的電力問題，繼電保護裝置的重要作用得以體現(xiàn)，繼電保護裝置能夠根據(jù)實際的電路情況，對發(fā)生故障及時做出處理，降低損害，減少電力故障對變電站以及線路中各種設備的破壞，從而讓自動化變電站安全、穩(wěn)定的運行，減少電力供應不穩(wěn)定對人們生活的影響[1]。

2.3繼電保護分類

針對不同的保護對象，繼電器裝置的種類也不盡相同，根據(jù)對象的工作形式主要分為三種。第一，發(fā)電機。發(fā)電機的保護一般是對發(fā)電機外部短路情況和定子繞線組中間的接地短路以及電壓的保護，繼電保護接口一般為解列、停機、減小故障范圍方式等。第二，輸電線路。線路保護一般是根據(jù)線路中的電壓級別和線路長度分為短路方式以及電壓過載方式等。第三，變壓器。對變壓器保護應讓繼電保護裝置能夠自動解決繞組短路情況和油面降低以及溫度過高等異常情況。

2.4綜合管理布局

在自動化變電站中繼電保護具有很高的安裝嚴謹性，直接影響變電站的安全。因此對整體的繼電保護裝置運作方式有著系統(tǒng)化的管理布局。然而一些部門不具有相關的管理資質，不一樣的變電站需要不一樣的繼電保護裝置的保護方式，繼電保護裝置的多樣性，實際運行時也有著很大不同。因此，在綜合管理時，需要和有相關資質的專業(yè)繼電保護商家合作。在繼電保護裝置上，要從繼電保護裝置的品質和性能方面進行綜合評測，選取最完善的繼電保護裝置，才能提高變電站的安全，減少因繼電保護裝置引發(fā)的安全事故，讓電力穩(wěn)定運行。

2.5造型設計管理

繼電保護裝置的形狀設計，既要滿足當前的運行要求，又要為以后的整改留有足夠的調(diào)整空間，這樣科學的造型設計設備才能為電力的后續(xù)發(fā)展奠定更好的基礎。在目前高速發(fā)展的時代下，設計者要有高遠的眼光，很有可能幾年就會進行一次設備的更新。越來越高的用電需求，變電站規(guī)模越來越大，這些問題設計人員都需要全面考慮。也要杜絕選取過渡型或比較不實用、性能不穩(wěn)定的裝置，實際使用中很可能造成故障或設備的不兼容，使變電站的運行成本提高。另外，設計者還需要從全局出發(fā)，保障系統(tǒng)平穩(wěn)運行同時，為變電站的更新和改造有很好的設計空間。目前，繼電保護裝置不應缺少預警系統(tǒng)和電壓檢測功能。這樣更換為人工監(jiān)測或其他工作模式，能夠保證電力裝置的正常運行[2]。

2.6安裝調(diào)試

自動化變電站的運行中。繼電器保護著各種各樣的設備，在安裝時要明確設備的工作性質，在不影響設備正常工作情況進行繼電保護。錄入基礎數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)庫和對各設備的聯(lián)合調(diào)試等。進行新繼電保護器的安裝需要錄入數(shù)據(jù)，進行故障預演，確保繼電保護裝置合理性。計算機的應用使繼電器功能更完善，并不代表安全性更高，更加可靠。因此要時時保障和計算機有關元件管理防止損壞引發(fā)繼電保護失去效用。對無法停電的設備進行安裝調(diào)試時，可以利用相關技術手段做好安全防護，完成不停電安裝調(diào)試。完善施工手段，制定相關制度，確保安全施工。

3繼電保護裝置維護管理

更好地維護繼電保護裝置，對自動化變電站穩(wěn)定工作有著十分重要的影響。自動化變電站對于繼電保護裝置的維護應予更多的重視[3]。

第一點，強化變電站內(nèi)相關工作人員的有關技能學習。如：操作能力，對設備了解程度，運行原理等。這些都直接與維護工作效率和維護質量程度有著密不可分的關系。因此，相關工作人員在進入崗位之前，先完善學習各種設備的運行原理，工作方式以及設備的維護方式，方便在發(fā)生任何故障時能夠及時對故障進行有效的分析和解決，保障穩(wěn)定。

第二點，加強巡視變電站的繼電保護裝置，保障大成度檢查力度，做好有關的檢查記錄，便于以后能夠及時發(fā)生任何異常，對正常運行情況的記錄進行對照，發(fā)現(xiàn)異常的原因進行快速處理。尤其是在夏天的惡劣高溫狀態(tài)下，繼電保護裝置在高溫中導致裝置內(nèi)的運行時產(chǎn)生的溫度散發(fā)出不去，造成內(nèi)部零件損害。影響繼電保護裝置正常的功能，無法起到保護作用。巡檢人員應根據(jù)實際情況對設備空間溫度進行調(diào)節(jié)，保障裝置安全的運行。

第三點，對于偏遠的變電站還能夠根據(jù)自動化的優(yōu)勢，建立全面的繼電保護設備的遠程監(jiān)控和遠距離調(diào)節(jié)方式，對繼電保護裝置全天監(jiān)控，設置對不同故障對應不一樣的預警程序，對故障能夠快速做出判斷。

第四點，工作人員做好變電站升級自動化后的室外二次回路維護，其中繼電保護裝置的室外直流接地需要加大維護力度，這樣大幅度減少接地故障.

總結：綜上所述，繼電保護裝置有效地保障了自動化變電站的平穩(wěn)運行，對繼電保護裝置的維護直接影響電力的安全與穩(wěn)定。隨著社會對電力越來越大的需求，繼電保護需求也在不斷增加，科學的應用與管理以及后期維護，使繼電保護得到可持續(xù)性發(fā)展，為社會需求提供穩(wěn)定的電力。

參考文獻：

[1]劉志鵬.當前變電站繼電保護自動化系統(tǒng)技術分析[J].大眾標準化，2021（06）：175-177.

[2]關鍵珊.變電站自動化系統(tǒng)繼電保護問題分析[J].電氣開關，2021，59（01）：104-106.

[3]朱玉，楊建明，唐新宇.繼電保護在自動化變電站中的運行及維護研究[J].中國金屬通報，2020（06）：238-239.