智能變電站繼電保護的優化改進

郭曉

【摘 要】隨著智能化、網絡化、科技化的發展，智能變電站在電力企業的使用也得到了不錯的經濟效益。因此相關的科技人員保證智能化設備的安全運行，對它進行定期的檢測和維護保養，這是一項復雜而又重要的任務，無形中給相關工作人員帶來了巨大的壓力。雖然光纖網絡和數字電子這兩種變壓器已經應用于智能變電站中，但是繼電保護的相關數據和一次設備進行傳輸時還是存在一些不足之處，所以對智能變電站的相關設置進行改進是不可避免的。基于此，本文就針對智能變電站繼電保護的優化改進進行分析。

【關鍵詞】智能變電站；機電保護；優化改進

中圖分類號：TP855文獻標識碼：A

引言

電力企業是國家的基本能源單位，其運行質量直接關系到電力的生產和日常使用，信息技術的不斷升級促進了智能電網的建設。作為智能電網的重要組成部分，智能變電站很可能受多種因素的影響，并受到各種風險因素的干擾。有必要對智能變電站繼電保護維護過程中可能存在的風險進行評估，并根據現場檢修情況和繼電保護裝置的具體運行情況編制風險控制，來提高智能變電站的運行效率。

1智能變電站繼電保護系統的基本組成

1.1電子式互感器

隨著科學技術的發展，數字信號、光電子處理技術也在不斷的發展，他們的發展不僅促進了電氣測量系統逐漸趨于數字化，同時在變電站的數據采集之中也有廣泛的應用。依據是否需要向傳感頭提供電源，可將電子式互感器分為無源型與有源型，其中有源型電子式互感器的重量輕、且體積小，可使變電站的占地面積減小。因為沒有采用油絕緣，所以避免了爆炸、火災等事故。

1.2合并單元

合并單元是隨著電子式互感器而產生的，是間隔層功能下放到過程層中的產物。在智能變電站保護系統中，合并單元是非常重要的環節，它有效避免了保護裝置與互感器之間復雜的接線工作，使物力與人力成本有效降低，同時也保證了二次設備之間數據共享的實現。

1.3智能終端

智能終端的產生就是為了滿足對斷路器的智能化控制與實時狀態檢修。作為一次設備智能組件的智能終端，其主要功能包括：（1）將斷路器的實時信息傳送到站控層或是測控裝置，并保證遠方監控中心及工程師站能夠對斷路器的運行狀態進行實時接收；（2）對保護裝置中傳來的跳合閘命令進行接收，然后通過接收到的命令來對斷路器進行分合控制。

1.4交換機

在智能變電站中，交換機是非常關鍵的一部分，并在智能變電站繼電保護系統信息流上也是一個非常重要的環節。交換機在數據傳輸過程中的主要功能就是對可靠的信息通道進行有效建立，為給數據幀有效的交換提供便利而對網絡流量進行控制，此外為給管理交換操作提供便利，使局域網內信息的有效傳遞得到有效保障，交換機還可以通過地址學習的過程中對交換地址表進行構造與維護。交換機不僅是通信網絡的核心設備之一，同時也是智能變電站的中樞神經。

2智能變電站與傳統變電站繼電保護配置對比分析

傳統變電站的測控裝置、保護裝置等一般都是使用二次電纜和一次設備、傳統互感器連接在一起。整個二次系統網絡都是根據間隔層以及站控層實施分層；其中，間隔層設備以測控裝置、保護裝置為主，并輔以各種穩控與儀表裝置。傳統電磁式互感器與傳統一次開關以及刀閘等使用借助大量電纜分別把模擬量信號以及開關量信號發送到間隔裝置中。各間隔層設備都是獨立運行并收集相關信號。而在傳統變電站自動化系統中繼電保護的主要弊端在于：①配置多實行固定模式，缺乏靈活性；在傳統的變電站中，二次設備的正常運行需要得到大量電纜的支持，并充分利用空觸點，同時將模擬信號當作關鍵載體，實現信息的交換，這就導致單次傳輸的信息量較少，不夠靈活，卻安全性能得不到有力保障。除此之外，接線的改接難度較大，一點點的設計改動需要將大量接線重新進行鋪設，不僅工作量大，而且施工作業難度高。②傳統變電站自動化系統的結構十分復雜，且供電的穩定性與安全性不高。在傳統變電站中，遠動裝置、測控裝置以及二次保護裝置等通常都需要借助小規模的電磁模式或者集成電路實現日常運行，同時不具備自檢功能，結構相對復雜，運行的可靠性亟待進一步提高。

3智能變電站繼電保護運行安全管理策略

3.1對現場進行規范化勘查

繼電保護裝置的風險識別、風險評估、風險維護都是工作中的難點和重點，所以我們需要對各個環節的安全管理制定一系列的措施，全面保證各個工藝流程操作的準確性、無誤性。首先，相關管理部門需要對技術人員進行嚴格的培訓，培養他們對工作的認真態度、提高他們對工作的責任心、提升他們的對工作的安全意識，使每個工作人員都可以“各司其職”，避免技術人員缺乏工作意識而帶來的巨大安全風險和經濟損失。同時工作人員還要意識到繼電保護裝置是對整個變電站的電力系統起著關鍵性作用，所以要對所有的電路進行監測，對電力系統的現場進行勘測，建立合理科學、規范化的勘測制度，確保勘測工作的有序可靠的進行，保證各個電路的穩定可靠運行。提高相關工作人員的安全責任意識是一切工作的前提，它可以使技術人員在勘測方面認真負責的完成任務。

3.2合理設計檢修方案

現場調查要求維護人員嚴格檢查電力系統各個環節，如繼電保護裝置的運行狀態，電力系統線路工作情況等，嚴格控制每一個細節，只有通過各方實地調查，才能為維修工作提供可靠的信息，進而設計出更合理的維修方案。其次，研究工作應根據實地研究的結果來規劃和設計具體方案，維修方案不固定，維修人員可根據實際情況，特別是細節控制，對內容進行完善和細化。維修人員要從維修工作規模，設備狀況，運行能力和現場四個方面對維修場地的安全風險進行有效的分析。

3.3提前做好出現風險可能性方案

風險評估一直是繼電保護維護操作的重要組成部分。首先，在開始繼電保護裝置的維護操作之前，維護人員必須對物體進行嚴格的風險評估，這需要根據檢查和維修操作的風險識別過程來執行。通過公開調查，對結果進行總結，然后編制風險識別表格以進行最終風險評估，在電力行業，每個環節的風險評估都有統一的規范，所以風險識別表需要按照統一的行業標準進行。風險評估不僅需要專業知識，還需要豐富的實踐經驗，檢修工作的全過程必須在安全管理范圍內進行，必須有專業指導進行統一指導操作。如果相應維護操作規模較大，風險系數較高，則必須對維護過程進行細化，要嚴格遵守相關維護程序，專業指導手冊的準備工作需要包括所有維護項目和維護等級。

3.4智能變電站繼電保護檢修作業的過程

在智能變電站繼電保護維護的實際操作中，應確保維護安全，并在此前提下，制定各項維護工作計劃。主要目的是針對維護工作中可能存在的風險，預測風險因素，制定風險防范和應急措施，對所有維護作業風險進行安全管理。為確保智能變電站繼電保護和運行的高質量和高效率，必須嚴格按照施工現場的操作指導和調查報告進行。

結束語

總而言之，智能變電站繼電保護技術的廣泛應用在電力系統發展與日常運行過程中占據極其重要的地位，因此，電力企業相關部門必須制定切實可行的措施解決當前智能變電站繼電保護運用過程中存在的問題，從而確保電力系統的穩定與安全運行。

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（作者單位：南陽飛龍電力設計有限公司）