淺談繼電保護檢修及數(shù)字化繼電保護

張立偉 張強

摘 要：電能是關系到國計民生的基礎性因素。隨著我國經(jīng)濟社會的飛速發(fā)展，電網(wǎng)運行保障壓力日益增加。文章從我國當前電網(wǎng)發(fā)展的實際情況出發(fā)，對繼電保護工作進行分析，討論了繼電保護檢修技術的重要意義及其發(fā)展情況，著重闡述了數(shù)字化繼電保護技術的工作模式和優(yōu)點。

關鍵詞：繼電保護；狀態(tài)檢修；數(shù)字化繼電保護

前言

作為我國支柱性能源產業(yè)之一，電力產業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要組成部分。電力系統(tǒng)能否正常穩(wěn)定運轉，關系到國家的經(jīng)濟發(fā)展和國防安全。隨著我國社會主義經(jīng)濟體制改革的不斷深入，電力體系正經(jīng)歷著現(xiàn)代化建設的劇烈變革，面臨的阻力極大。加強供電系統(tǒng)安全保障，是加快電力系統(tǒng)現(xiàn)代化建設步伐，推進我國經(jīng)濟發(fā)展，增強綜合國力的重要任務。

1 繼電保護及繼電保護檢修在我國國民經(jīng)濟發(fā)展中的重要意義

繼電保護是電力系統(tǒng)的重要安全措施，在保障電網(wǎng)正常運行，保護供電安全方面發(fā)揮著極其重要的作用。隨著電力系統(tǒng)技術和設備的更新?lián)Q代，繼電保護技術也在不斷發(fā)展變化著。從最初的熔斷器到后來的電磁式、電子式繼電保護裝置，一直到以信息技術、計算機技術為基礎的微機型繼電保護系統(tǒng)。電力系統(tǒng)繼電保護技術實現(xiàn)了長足的發(fā)展。繼電技術與相應時期的電力技術緊密結合在一起，繼電保護技術的發(fā)展以對應時期的電力技術為依托，其結果又推動了電力系統(tǒng)整體的技術水平。從這個角度上說，各個時期繼電保護技術的發(fā)展水平的高低，也反映了當時電力產業(yè)發(fā)展水平。時代在發(fā)展，在新的歷史階段，電力系統(tǒng)的運行環(huán)境、供電負荷、運轉要求都達到了一個新高度，這也給繼電保護工作提出了更高的要求。電力系統(tǒng)的發(fā)展與進步，使得繼電保護必須進一步實現(xiàn)自我提高與完善，才能勝任當代電力系統(tǒng)安全保障的重任。

作為電力系統(tǒng)安全保障的繼電保護，其自身的安全保障則由繼電保護檢修來實現(xiàn)。繼電保護檢修技術是繼電保護的主要內容。繼電保護技術的發(fā)展，不僅僅是繼電保護設備的完善與更新，在設備技術性、安全性和可靠性方面予以提升，更要實現(xiàn)繼電保護檢修技術的突破與創(chuàng)新。在繼電保護的完善與提高的同時，繼電保護檢修技術必須也必定迎來一個嶄新的高度。當前繼電保護技術已經(jīng)進入計算機化和網(wǎng)絡化的時代，與之對應的繼電保護檢修技術也正在數(shù)字化、智能化的方向高速發(fā)展著。作為我國電力系統(tǒng)的重要組成部分，變電站承擔著電能管理與分配、電壓轉換與調整、電力流向的控制等重要職責，是電網(wǎng)中配電與輸電的關鍵節(jié)點。隨著科學技術的提高，特別是信息技術和計算機網(wǎng)絡技術的高度發(fā)展，變電站自動化、數(shù)字化、智能化程度逐步加深。數(shù)字技術已經(jīng)廣泛應用于變電站日常工作中。變電站各類工作信息的采集、處理、存儲、傳遞與輸出已經(jīng)基本完成了由傳統(tǒng)模式向數(shù)字化的轉變，推動了電網(wǎng)智能化進程，賦予了電網(wǎng)兼容與自愈的特性，從而實現(xiàn)了電力系統(tǒng)工作效率與質量的飛躍，為我國社會主義經(jīng)濟發(fā)展提供了堅實的電力保障。在變電站安全穩(wěn)定運轉保障方面，數(shù)字化繼電保護檢修技術發(fā)揮了重要作用。持續(xù)深入研究數(shù)字化繼電保護檢修技術，提高變電站繼電保護水平，是進一步加強電力系統(tǒng)安全保障力度，滿足當前我國電力系統(tǒng)安全保障要求的必然要求。

2 現(xiàn)階段繼電保護檢修技術的發(fā)展狀況

繼電保護設備的更新?lián)Q代，推動了包含繼電保護檢修技術在內的繼電保護技術整體的發(fā)展。同時，繼電保護裝置結構的復雜性和繼電保護技術的專業(yè)性都給檢修人員的業(yè)務技能水平提出極高的要求。繼電保護檢修技術的發(fā)展原則，是以繼電保護技術為基礎，根據(jù)繼電保護裝置的實際情況和工作需要進行不斷地修正完善，以提高繼電保護裝置狀態(tài)評估的準確度，進而采取針對性措施予以調整。

根據(jù)繼電保護檢修的時機與主動性，目前的繼電保護檢修技術分為預防性繼電保護檢修技術和故障發(fā)生后的繼電保護檢修技術。預防性繼電保護檢修是發(fā)生在故障出現(xiàn)之前，通常是按照計劃或根據(jù)設備狀態(tài)開展的主動性檢修措施。它通過對繼電保護設備進行維護性檢修，改善設備運行條件，增強設備性能，使設備的有效使用期限延長，從而降低設備成本，提高電力系統(tǒng)整體的經(jīng)濟效益水平。事后繼電保護檢修技術具有被動性的特點。它是在故障出現(xiàn)后采取的檢修行為，通過對故障現(xiàn)象的分析研判，確定故障產生的原因，然后據(jù)此實施針對性的修繕措施，改善設備的運行狀況，避免同樣問題的發(fā)生。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)上可以知道，當前電力企業(yè)多數(shù)都是以預防性檢修為主要檢修手段，以事后檢修為輔助措施。這樣做的優(yōu)點非常明顯。預防性檢修對設備正常運行影響最少，不僅可以有效保障設備運行質量，還可以降低設備維護成本，而且萬一預防性檢修失敗，還可以通過事后檢修予以彌補。事前、事后的雙重檢修保護，為繼電保護設備的正常工作提供了最為可靠的保障。其中，預防性繼電保護檢修技術又分為預知性維修與狀態(tài)檢修兩種模式。前者是依照相應的檢修周期或檢修計劃實施的定期檢修；后者是通過對設備運行表征進行測評，從而確定設備運行狀況的好壞，進而決定是否進行檢修以及檢修的內容。由于目前繼電保護設備自檢功能與實時檢測功能尚未完善，使得預防性的繼電保護檢修實施難度很大，檢修效率受限嚴重。隨著科學技術的發(fā)展，特別是數(shù)字技術的應用使得繼電保護技術工作效率大幅提升。現(xiàn)階段的繼電保護檢修技術通過監(jiān)控系統(tǒng)對繼電保護設備進行實時觀測，大幅降低了繼電保護裝置發(fā)生故障的概率，使得繼電保護裝置安全性與可靠性顯著提升。

3 數(shù)字化繼電保護

3.1 數(shù)字化繼電保護系統(tǒng)的工作模式

首先由傳感器進行數(shù)據(jù)采集，再由電子式互感器將采集到的數(shù)據(jù)由模擬信號轉換為數(shù)字信號，隨后傳送給已安裝的合并單元。合并單元對收到的信號予以同步采樣并數(shù)字化，再按照IEC6185091標準的規(guī)定傳送給保護設備。合并單元與保護設備間的傳遞介質為光纖。最后，保護設備中的調合閘指令經(jīng)由變電站事件網(wǎng)絡傳遞到智能操作箱當中。一個調合閘操作程序就此完成。

3.2 數(shù)字化繼電保護系統(tǒng)的優(yōu)點

（1）結構簡化，抗干擾能力強。數(shù)字化繼電保護系統(tǒng)采用合并單元間隔配置，與電子互感器配合使用的方式，測量取樣數(shù)字化實時完成，相對于傳統(tǒng)電磁式互感器二次電纜傳輸回路，結構更加簡單，使用光纜作為傳輸介質，傳輸效率更高，抗干擾能力更強。（2）智能操作箱和電子互感器等裝置使得系統(tǒng)的可靠性得到了提高。電子式互感器具有良好的抗干擾能力和絕緣能力、無飽和，從而使測量值的準確性得到保證。（3）數(shù)字化繼電保護系統(tǒng)采用統(tǒng)一的通信標準，極大地提高了互操作性和開放性。

4 結束語

繼電保護在維護電力設備正常運轉，保障電力系統(tǒng)供電安全方面發(fā)揮著及其顯著的積極作用。受客觀因素影響，我國繼電保護水平還存有較大的提升空間，繼電保護檢修技術還有待進一步完善深入。作為電力工作者，要充分認識到繼電保護檢修工作的重要意義，不斷深化繼電保護檢修技術研究與開發(fā)，注重工作創(chuàng)新與實踐，努力提高繼電保護檢修水平，為繼電保護全面實現(xiàn)數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化，為我國電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行做出自己的貢獻。

參考文獻

[1]胡春琴.全數(shù)字化繼電保護在上海蒙自智能變電站的應用[J].供用電，2010（27）：162.