電力系統變電站的繼電保護

張達

【摘 要】在電力系統運行中，變電站是不可缺少的一部分，其發揮著電力能源傳輸與轉換的關鍵作用，繼電保護能夠保證變電站的穩定安全。本文主要對電力系統變電站繼電保護應用策略展開探討。

【關鍵詞】電力系統；變電站；繼電保護；變電保護

智能變電站保護調控一體化實現各個系統的互聯互通，提高變電站的繼電交互能力，支持對變電站進行保護調控。智能變電站繼電保護可靠性和電力系統運行的安全性與經濟性息息相關，但當下智能變電站經常發生故障，迫使相關技術人員必須大力探究繼電保護可靠性，保證智能變電站安全穩定運行，保證電力系統健康穩定發展。

一、變電站繼電保護系統的主要發展過程

在我國的電力系統中，最早應用的繼電保護裝置是早期的熔斷器，這種裝置在很長一段時間內都是我國電力行業常用的電流過載保護裝置。隨著我國電力系統的不斷發展以及我國科學技術的不斷提升，熔斷器這種保護裝置已經逐漸的不能夠有效滿足我國電力行業發展的需求。因此在這一過程中，我國電力系統開始應用過電流繼電裝置，這種裝置有效地保護了我國電力系統的發展，同時也能夠有效的滿足我國電力系統的發展需求。目前，在我國電力行業中，繼電保護系統的技術與設備已經相當成熟，不僅在結構上有了很大的提升，同時在性能上、應用效率上都有了非常大的發展。我國的繼電保護系統中的元器件已經逐漸地從晶體時代轉向集成時代，微機時代。

二、變電站繼電保護應用的基本建議

（一）保護裝置元件調試

在對保護裝置的元件進行調試前，首先需要對各類保護設備的質量進行仔細檢查，判斷是否有插件發生損壞，同時還應該檢查壓板有無松動現象，并據此做好準備工作，確保智能化變電站的繼電保護系統處于良好的運行工況下。另外，還需要對智能化變電站各類設備直流回路的絕緣性進行檢查，具體操作方式如下：切斷各類設備的電源，同時拔出邏輯元件，對電壓電路的運行數據進行檢查，同時還需要收集完善的檢測數據；接入交流電壓以及電流，判斷采樣所得數據是否出現較大誤差，并且進行模擬實驗，保證采樣數據的可靠性，這樣才能夠為系統調試提供保障；根據智能變電站的運行情況以及安全控制需要提出相應的技術、管理措施，例如，對于母線，應采用安全隔離措施，并且加強母差裝置合并單元控制，進行數據采樣，這樣才能夠保證母線差動保護裝置能夠實現數據傳輸功能，這樣才可以進行智能化變電站繼電保護安全隔離的調試；在完成上述檢查工作后，還需要檢驗保護定值；最后，實現光纖通道聯動，確保光纖通道連接質量，如果指示燈為熄滅狀態，并且沒有發生警報，即可對測電流進行檢測，并且聯調縱聯差動保護功能。

（二）變壓器保護

在常規變電站繼電保護調試過程中，對變壓器的機電保護必須要充分考慮差動保護、過流保護等諸多動作對整個系統的影響，因此在實踐過程中必須要重點關注以下內容：（1）因為瓦斯保護未能及時地反饋變壓器外部存在的故障信息，這種情況可能會進一步加重繼電保護的危害。因此在常規變電站變壓器保護過程中，對于小容量的變壓器采用瓦斯保護外，還能通過電源側電流速斷保護的方法，實現對電源側電流的控制，保證變壓器安全。（2）為了進一步提高保護效果，所有的變壓器都應該安裝電流保護裝置，確保在變壓器外部因為短路所產生的過電流都會保護變壓器性能。

（三）母線保護

與線路繼電保護相同，母線的繼電保護也是智能變電站中一個基本系統組成，智能變電站繼電保護以分段保護的形式運行，能夠將母線繼電保護與線路繼電保護分成兩個單獨的部分，這樣不僅可以提高繼電保護的運行效率，還能達到分段保護、合并單元、智能終端管理系統相互之間的連接及信息傳遞，從而實現不同單元系統之間信息的交換，達到保護效果。在使用母線繼電保護技術的時候，必須要重視裝置的接入工作，根據變電運行的實際情況，采取多種跳閘技術，當分段保護狀態下母線設備失靈時，可通過GOOSE網絡進行傳輸。

（四）實行電壓限定延時保護

當智能變電站處于正常運行狀態時，極易被電流、電壓等外部因素影響，引發外部斷路問題，發生過負荷電流現象。面對這樣的問題，盡管過負荷電流量與正常點流量相比沒有明顯的差異，但此時如果正好遭遇智能變電站外部故障，就極有可能引發跳閘問題，嚴重影響智能變電站繼電保護可靠性。所以將電壓限定延時方法應用于智能變電站電壓線路，就可將通過各個線路的電流量精確測量出來，一旦發生過負荷電流現象，能及時將警報發送到相關系統并及時執行保護命令，顯著提升繼電保護可靠性。

（五）備用電源護頭裝置

在常規變電站繼電保護過程中，手動互投對于整個系統的保護效果十分明顯，該保護方法主要是指當在供電過程中存在兩路或者多路電源時，一旦一路電源出現斷電后，其他的電源能夠對系統進行持續的供電，最大程度上保證系統供電質量。在這個過程中，電源之間的切換是在人工的幫助下完成的，這個過程就被稱為手動互投。從應用效果來看，手動互投能夠顯著提高常規變電站的運行質量，能促進進線電源、母聯斷路器之間完成互投，因此具有良好的推廣價值。一般在手動互投行為完成之后，可以開展聯調傳動。在傳動過程中，首先，對戶外設備的信號進行保護，讓設備信號能夠快速到達所要保護的裝置，完成保護動作。其次，對每個保護裝置的故障進行測量，保證測量故障的準確性。再次，對于具有一定信息化水平的設備，還能將其中的信息上傳到管理站，讓管理單位快速掌握常規變電站運行問題。最后，尋找解決辦法。

（六）設備防干擾維護

正如上面所說智能變電站主要建立在網絡信息技術的基礎上，其智能化程度較高，系統中所應用的微機設備是智能變電站得以穩定運行的支撐條件，由于系統運行中周邊環境磁場較強，容易對線路產生一定的干擾影響，甚至造成設備故障問題，加強設備的防干擾維護工作至關重要。對于微機設備來講，如果想降低電磁等能量場帶來的不利影響，必須要做好接地措施，在微機設備的安裝過程中重視外殼與地面的連接，從而達到微機設備的保護效果。另外，除了接地操作以外，微機設備還面臨諸多外部干擾，面臨這種情況進行設備維護就需要積極尋找干擾源，有針對的排除干擾問題，為微機運行創造良好的工作環境，提高設備的抗干擾能力。

三、變電站繼電保護系統運行性能的具體措施

首先，在可靠性指標的構建上，就要盡量考慮用多元化的綜合指標對電力系統變電站繼電保護裝置進行衡量，可以采用針對性很強的概率分析法。其次，要重視對電力系統變電站繼電保護裝置的檢查與維修，重點要加強對二次回路的巡視工作。同時，在平時工作中，要做好對電力系統運行狀況的定期檢查，提高預見性與防范性，把風險降低到最低，努力排除設備隱患，保證各種設備的正常運行，提高系統的穩定性。最后，為了進一步提高電力系統運行的穩定性，還要加強對可靠性保障措施的構建。為了增強其穩定性，應該建立系統保護的多重冗余保護裝置。

四、結語

總之，智能變電站是智能電網的主要構成，繼電保護裝置對變電站正常的運行發揮重要作用。電力企業應該為變電站穩定、安全的供電工作提供良好保障，確保電力系統穩定順利的運行，充分發揮繼電保護系統所具有的保護作用，推動電力行業的穩定發展。

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