智能變電站繼電保護系統(tǒng)問題探討

張向文

國網(wǎng)吉林省電力有限公司長春供電公司，吉林長春 130021

智能電網(wǎng)中可利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監(jiān)控， 然后把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡系統(tǒng)進行收集、整合，最后對數(shù)據(jù)進行分析。利用這些信息可對運行狀況進行監(jiān)測，實現(xiàn)對保護功能和保護定值的遠程動態(tài)監(jiān)控和修正。

1 繼電保護

智能變電站的發(fā)展建設，除了需要采用先進，可靠，環(huán)保的設備外，需要建立相應的技術管理體系，以進一步提高繼電保護系統(tǒng)，乃至整個電力系統(tǒng)的安全運行水平。在智能變電站中，自動順序控制應該大力推廣應用，這也是未來智能電網(wǎng)及調(diào)控一體化發(fā)展的需要。

在智能變電站運行中處理裝置異常，也要本著不失去保護、盡量不破壞系統(tǒng)的原則進行，以保證電網(wǎng)運行的安全性，應針對過程層網(wǎng)絡及其設備、智能終端、合并單元等新型設備，針對其影響程度，制定相應的運行處理規(guī)范。智能變電站的發(fā)展將對目前的技術管理和專業(yè)管理體系帶來很大的沖擊，應針對智能站的技術特點，研究新的技術管理方法和手段，為新技術的應用提供可靠的保障機制。

繼電保護的任務就是當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時，在可能實現(xiàn)的最短時間和最小區(qū)域內(nèi)，自動將故障設備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設備的損壞和對相鄰地區(qū)供電的影響。

2 繼電保護存在的問題

1）開關保護設備選擇配合不當造成越級跳閘近年來廣泛采用了在負荷密集區(qū)建立開關站，通過開關站對臺區(qū)配電變壓器和用戶配電所供電，即采用變電所——開關站——配電變壓器(配電所)的供電方式；

2）母線進線作為其后備保護跳閘就是指如果保護裝置因為某出線短路而拒動時，就有可能導致事故已擴大后再通過其后備保護延時跳閘；

3）母一般在合閘的過程中其他保護都受到母線保護的影響，因此，合閘后就自動解除了。所以，任何一段母線出現(xiàn)故障或者出現(xiàn)保護拒動的時候，只要是在母線并聯(lián)的情況下，都會引起兩段母線全停；

4）運行方式的改變往往會導致保護“四性”發(fā)生變化，容易發(fā)生誤動事故；

5）定值整定計算問題；

6）人為因素。安裝人員未能按設計要求正確接線或接線中極性不正確等誤接線問題和檢修、運行人員的誤操作問題在不少電網(wǎng)中都曾發(fā)生過。根據(jù)統(tǒng)計，在220kV 系統(tǒng)中，人為因素故障約占總故障的38%。

3 繼電保護裝置評價指標

1）繼電保護裝置屬于可修復元件，在分析其可靠性時，應該先正確劃分其狀態(tài)，常見的狀態(tài)有：（1）正常運行狀態(tài)；（2）檢修狀態(tài)；（3）正常動作狀態(tài)；（4）誤動作狀態(tài)；（5）拒動作狀態(tài)；（6）故障維修狀態(tài)；

2）保護裝置的評價范圍如下：（1）供保護裝置使用的電流、電壓互感器的二次繞組；（2）交流電流、電壓回路：自互感器的二次繞組端子起至繼電保護設備間的全部連線，包括電纜、導線、接線端子、試驗部件、電壓切換回路、熔斷器等；（3）縱聯(lián)保護通道：供保護用的高頻、特高頻、微波、光纖通道設備，包括阻波器、耦合電容器、結(jié)合濾波器、高頻電纜、分頻濾波器和復用的載波機等；（4）繼電保護設備：每一套保護設備，包括保護設備內(nèi)全部繼電器元件、保護設備的端子排及其回路；（5）直流回路：自保護直流回路的分路熔斷器(不包括熔斷器)起至斷路器操動機構(gòu)的端子排間的全部連線，包括電纜及分線箱端子排；

3）目前常用的評價統(tǒng)計指標有：正確動作率；可靠度r（t） ；可用率a（t）；故障率h（t）；修復率m（t）。

4 提高繼電保護運行操作的準確性

4.1 利用數(shù)字化提高保護性能

互感器傳輸性能的提高和互感器故障的減少使繼電保護不需要再考慮電流互感器飽和、二次回路斷線、二次回路接地等互感器故障問題。電氣量信息傳輸?shù)恼鎸嵭砸矠槔^電保護裝置性能的提高帶來了便利條件。

4.2 加強技術改造工作

針對直流系統(tǒng)中，直流電壓脈動系數(shù)大，多次發(fā)生晶體管及微機保護等工作不正常的現(xiàn)象，將原硅整流裝置改造為整流輸出交流分量小、可靠性高的集成電路硅整流充電裝置。對現(xiàn)場二次回路老化，保護壓板及繼電器的接線標號頭、電纜標示牌模糊不清及部分信號掉牌無標示現(xiàn)象，應重新標示，做到美觀、準確、清楚。組織對二次回路全面檢查，清除基建遺留遺棄的電纜寄生二次線，整理并繪制出符合實際的二次圖紙供使用，杜絕回路錯誤或寄生回路引起的保護誤動作。

4.3 提高繼電保護運行操作的準確性

運行人員首先要先把保護原理和二次圖紙學習好以后，然后再核對和熟悉現(xiàn)場的二次回路端子、繼電器、信號掉牌及壓板。要按照繼電保護的規(guī)程操作，按照保護安全措施執(zhí)行，一定要嚴格執(zhí)行“兩票”。投入和退出的時候，一定要調(diào)度同意，還要遵守調(diào)度的規(guī)范要求。在退出的時候，一定要按照編程中的使用說明書進行投入和退出，這樣才能使得投入和退出的準確性。值班人員為了主要按照規(guī)定進行操作的，除了能減少閱讀保護圖的時間還可以保證操作的正常運行。

5 結(jié)論

智能變電站的發(fā)展建設，需要建立相應的技術管理體系，以進一步提高繼電保護系統(tǒng)，乃至整個電力系統(tǒng)的安全運行水平。在現(xiàn)在高速發(fā)展的狀態(tài)下，繼電保護系統(tǒng)已經(jīng)有了很大的改善，但是，繼電保護的問題還是有很多的，因此我們根據(jù)保護裝置的評價指標來進行更大更準確的改善和提高，因此，現(xiàn)階段，我們還需要更加努力，更加完善智能變電站的繼電保護系統(tǒng)，在監(jiān)督和巡視調(diào)整方面，需要制定出更完善的措施，更重要的還是要運用高科技來提高繼電保護系統(tǒng)的準確性，并需要加強數(shù)字化的使用，這樣才能更有效的提高繼電保護操作的準確性從而，使得整個變電系統(tǒng)運行的非常正常，從而更好的保證電網(wǎng)的運行安全。

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