探究智能變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修策略

摘? 要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力事業(yè)也在迅猛發(fā)展?，F(xiàn)如今，人們的日常生活都離不開電。隨著人們用電的頻率日益增多，對(duì)電力事業(yè)也提出了更高的要求。因此，變電站智能水平也在逐步提高。在智能變電站中安裝的繼電保護(hù)設(shè)備是極為重要的，能夠保證電力系統(tǒng)的工作效率，為電力公司提供更大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，需要定期對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢修，保障繼電保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)作?；诖耍疚闹饕芯苛酥悄茏冸娬纠^電保護(hù)系統(tǒng)檢修的具體策略。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù)系統(tǒng);檢修;光纖

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)電的需求也在日益增加。因此，也給電力企業(yè)提出了更高的要求，需要建設(shè)更加智能、安全的變電站，從而保證供用電安全。繼電保護(hù)技術(shù)能夠維持電網(wǎng)的穩(wěn)定性和電力設(shè)備的安全性。但是在實(shí)際運(yùn)行中，智能變電站機(jī)電保護(hù)的檢修技術(shù)還存在一些問題。

一、繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修的意義

（一）保障繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行正常

由于繼電保護(hù)裝置使用一段時(shí)間之后，會(huì)經(jīng)常發(fā)生故障，從而影響到供電的正常，也會(huì)增大安全隱患。因此，為保證繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，電力公司需要定期維護(hù)繼電保護(hù)裝置。而且在檢查過程中還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的問題，并采取相關(guān)措施進(jìn)行處理，降低繼電保護(hù)裝置發(fā)生故障的頻率，保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（二）延長(zhǎng)了繼電保護(hù)裝置的使用壽命

近年來，我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)。也為繼電保護(hù)裝置的檢修技術(shù)提供了更先進(jìn)的科技，使檢修技術(shù)更加智能化，也更加先進(jìn)。其中數(shù)字保護(hù)技術(shù)在變電站中的應(yīng)用，能夠檢修長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)睦^電保護(hù)裝置，從而解決了長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)睦^電保護(hù)裝置的維修難題。并且由于數(shù)字保護(hù)技術(shù)更加智能，大大提高了繼電保護(hù)裝置檢修工作的工作效率，延長(zhǎng)了繼電保護(hù)裝置的使用壽命，從而使電力系統(tǒng)更加安全、可靠，也減少了后期的維修成本。

二、繼電保護(hù)狀態(tài)檢修工作現(xiàn)狀

隨著人們對(duì)電力的需求越來越大，變電站和輸電線路的數(shù)量也隨之增加，這便增加了繼電保護(hù)檢驗(yàn)工作難度。繼電保護(hù)裝置是維持電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要防線。因此，為保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需要提高繼電保護(hù)狀態(tài)檢修工作的水平，從而提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。但是由于繼電保護(hù)檢驗(yàn)工作人員稀少，工作量巨大，加重了繼電保護(hù)檢驗(yàn)人員的工作負(fù)擔(dān)，使得檢驗(yàn)質(zhì)量低下，而且經(jīng)常出現(xiàn)電路事故。因此，這便需要電力企業(yè)尋找更為便捷的檢修方法，從而減提高繼電保護(hù)檢驗(yàn)人員的工作質(zhì)量。

在變電站機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)中經(jīng)常采取的幾點(diǎn)檢修模式是：狀態(tài)檢修、故障檢修、定期檢修。定期檢修是根據(jù)檢修計(jì)劃來對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢修工作，從而保證繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)作，還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置中的問題并采取相關(guān)措施解決，延長(zhǎng)了繼電保護(hù)裝置的使用壽命;狀態(tài)檢修是根據(jù)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)，來推算繼電保護(hù)裝置是否會(huì)發(fā)生故障，從而在故障發(fā)生前進(jìn)行解決，減少了設(shè)備發(fā)生故障的頻率;故障檢修是設(shè)備發(fā)生故障之后對(duì)其進(jìn)行維修工作，這種維修方式必須要先停止設(shè)備的運(yùn)行，然后才能進(jìn)行檢修工作，因此在維修期間不能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

三、智能變電站繼電保護(hù)狀態(tài)發(fā)生故障的原因

（一）光纖通信通道故障

光纖通信通道結(jié)構(gòu)發(fā)生故障的原因基本為兩種，一個(gè)是光纖發(fā)生故障;一個(gè)是光收/發(fā)模塊發(fā)生故障。

1.光纖發(fā)生故障的原因

光纖受到時(shí)間的影響因素較大，使用時(shí)間越長(zhǎng)，那么光纖老化的速度就越快，出現(xiàn)的故障也就越多。一旦光纖發(fā)生故障，那么將會(huì)影響光纖的傳送效果。如果光纖使用時(shí)間過長(zhǎng)，還會(huì)影響到光纖接受信號(hào)的效果;光纖的光功率也會(huì)變小，從而使得數(shù)據(jù)信息不能有效傳送，或者數(shù)據(jù)傳送錯(cuò)誤，導(dǎo)致誤碼率不斷攀升，進(jìn)而影響到繼電保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.光收/發(fā)模塊發(fā)生故障的原因

光收/發(fā)模塊發(fā)生故障的主要原因是由于光模塊受到ESD操作。ESD操作是靜電放電，比如某地出現(xiàn)瞬間電流，導(dǎo)致熱量增加，從而損傷到設(shè)備。發(fā)生ESD操作的原因是：首先，該地周圍環(huán)境過于干燥;其次，電力人員的操作失誤;第三，有源光纖設(shè)備沒有接地。

（二）合并單元發(fā)生故障

1.額定延時(shí)偏離

額定延時(shí)應(yīng)用于合并單元中是作為一種常數(shù)來進(jìn)行處理，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于電子器件長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)發(fā)生故障，可能將會(huì)導(dǎo)致實(shí)際延時(shí)與額定延時(shí)不符的情況，從而影響到合并單元采樣同步誤差的補(bǔ)償精度，進(jìn)而使得繼電保護(hù)裝置的性能發(fā)生改變。

2.零漂過大

采集器以及A/D轉(zhuǎn)換器均需要采用集成運(yùn)放。集成運(yùn)放內(nèi)部放大電路的設(shè)備一般為直接耦合放大器。但是由于直接耦合放大器輸出電壓沒有歸零，因此導(dǎo)致采樣值的數(shù)值不為零。零漂會(huì)隨著溫度的變化以及電源電壓的變化而產(chǎn)生變化，隨著時(shí)間的推移，元器件發(fā)生老化，零漂值也發(fā)生了改變。如果零漂過大，將會(huì)對(duì)IED設(shè)備產(chǎn)生影響。

3.光收/發(fā)模塊發(fā)生故障

由于合并單元內(nèi)有許多的光纖通信接口，因此當(dāng)光收/發(fā)模塊發(fā)生故障時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致光收/發(fā)功率降低，從而影響光纖傳送數(shù)據(jù)的效果，進(jìn)而影響合并單元。

4.同步脈沖信號(hào)發(fā)生誤差

合并單元進(jìn)行采樣同步時(shí)需要利用外部同步信號(hào)，通常情況下采用秒脈沖同步的方式，利用外部同步信號(hào)來控制合并單元的守時(shí)時(shí)鐘。如果外部時(shí)鐘系統(tǒng)發(fā)生故障，那么可能會(huì)使秒脈沖信號(hào)發(fā)生誤差。如果不及時(shí)處理或者處理方式有誤，那么可能會(huì)使保護(hù)和測(cè)控設(shè)備的性能異常。

（三）繼電保護(hù)設(shè)備發(fā)生故障

由于繼電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此會(huì)受到許多結(jié)構(gòu)因素的影響。比如：保護(hù)裝置與合并單元之間的光纖通信斷接;保護(hù)裝置與智能終端之間的光纖通信斷接;采樣值無效等都會(huì)影響到繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。

（四）智能終端發(fā)生故障

智能終端發(fā)生故障的原因主要有：報(bào)文序號(hào)順序發(fā)生錯(cuò)誤;丟幀現(xiàn)象，導(dǎo)致數(shù)據(jù)報(bào)文序號(hào)發(fā)生錯(cuò)位;非電氣量檢測(cè)功能發(fā)生異常，從而導(dǎo)致非電氣量檢測(cè)數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)。

四、繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的策略

（一）檢測(cè)光纖通信通道

由于光纖通信會(huì)影響到繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，因此需要及時(shí)檢修光纖通道，從而保證光纖通道的正常運(yùn)行?？梢酝ㄟ^狀態(tài)檢修的方式來預(yù)估光纖可能發(fā)生的故障，從而對(duì)光纖進(jìn)行檢修工作，進(jìn)而保證光纖的正常運(yùn)行。

（二）合并單元檢修

可以利用直接以及間接的方式來實(shí)時(shí)檢測(cè)合并單元，及時(shí)發(fā)現(xiàn)合并單元的故障，并采取相關(guān)解決措施進(jìn)行解決，從而保證合并單元的正常運(yùn)行。由于合并單元使用時(shí)間越長(zhǎng)發(fā)生故障的頻率越大，因此可以采用狀態(tài)檢修以及故障檢修的方式來保證合并單元的正常運(yùn)行。

（三）繼電保護(hù)單元檢修策略

目前，在智能變電站中普遍采用微機(jī)保護(hù)裝置，微機(jī)保護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)是具備極強(qiáng)的在線自檢能力以及及時(shí)解決故障的能力，可以將微機(jī)保護(hù)裝置調(diào)節(jié)為狀態(tài)檢修以及故障檢修結(jié)合的模式。來預(yù)估故障及解決故障，保證繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)作。

（四）智能終端檢修

智能終端的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，各個(gè)程序相對(duì)較多，因此需要進(jìn)行針對(duì)性的檢測(cè)。比如，針對(duì)光收/發(fā)模塊以及GOOSE報(bào)文丟幀等情況可以采用狀態(tài)檢修的方式。針對(duì)硬件異常的情況，可以采用故障檢修的方式。

五、總結(jié)

綜上所述，隨著人們用電頻率的增加，電力公司推出了智能變電站。智能變電站中繼電保護(hù)裝置能夠保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行，因此需要提高對(duì)繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)檢修力度，從而保證繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。狀態(tài)檢修是智能變電站目前常用的檢修手段，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并處理故障，從而減少后續(xù)的維修成本。

參考文獻(xiàn)

[1]? 張世龍. 智能變電站繼電保護(hù)檢修方法分析與研究[D].山東大學(xué)，2019.

[2]? 楊堯.智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)狀態(tài)檢修策略研究[J].低碳世界，2018（12）：39-40.

作者簡(jiǎn)介：鄧超，1983.3.30，男，漢族，山東淄博，本科，中級(jí)工程師，研究方向：電氣工程自動(dòng)化。