變電站繼電保護(hù)自動化常見缺陷的處理方法及辨析思路

孫祥

國電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司， 江蘇南京 ? 211100

摘要：變電站是電力系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，承擔(dān)著運輸電力的重要工作，在變電站繼電保設(shè)備的使用和管理工作中仍舊存在一些問題，需要在繼電設(shè)備使用階段找到問題出現(xiàn)的關(guān)鍵點，并且進(jìn)行詳細(xì)的檢驗和維修。技術(shù)人員根據(jù)以往的工作經(jīng)驗總結(jié)繼電設(shè)備出現(xiàn)問題的原因和位置，尤其是針對一些顯著的、典型的缺陷，例如變壓設(shè)備在運行中的故障問題等，需要采用特定的技術(shù)應(yīng)對。在本文的研究中詳細(xì)研究變電站繼電保護(hù)設(shè)備自動化運行過程中出現(xiàn)的故障處理措施，力求為相關(guān)行業(yè)提出具有指向性的方式與技術(shù)，促進(jìn)我國電力行業(yè)穩(wěn)步運行。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電;缺陷;解決問題

常見缺陷問題是變電站運行過程中存在的疑難問題、固有問題、常見問題等，在實際工作中對檢修、維護(hù)、技術(shù)人員的工作技能和水平是極大的考驗，需要工作人員及時有效提出準(zhǔn)確的處理措施，保證故障問題能夠在短時間內(nèi)得到有效的解決，并且使用科學(xué)、安全的維修措施，避免造成變電站與技術(shù)人員的影響，防治出現(xiàn)意外突發(fā)事故，造成不必要的損失。

一、變電站繼電保護(hù)的具體特點

（一）GOOSE報文傳輸機(jī)制

經(jīng)過相關(guān)研究能夠看出，GOOSE報文傳輸機(jī)制運行的主要基礎(chǔ)是IEC.61850通信規(guī)約，能夠借助這一平臺實現(xiàn)短時間內(nèi)的信息傳遞，且傳遞渠道較為封閉，不易出現(xiàn)信息泄露現(xiàn)象，能夠有效監(jiān)測變電站系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，且能夠及時對變電站設(shè)備故障進(jìn)行預(yù)警和通報。

根據(jù)以往的實踐結(jié)果可知，使用GOOSE報文傳輸機(jī)制進(jìn)行信息傳遞需要滿足這樣的需求，即傳遞信息的內(nèi)容中具有應(yīng)用標(biāo)識、允許生存時間等關(guān)鍵信息。在設(shè)備運行較為穩(wěn)定的狀態(tài)下，GOOSE報文傳輸機(jī)制傳遞信息的頻率為每5s/次，而在設(shè)備運行出現(xiàn)故障的情況下，信息傳輸頻率則有所提升，為每2s/次。當(dāng)GOOSE報文的接收方在TAL不高于4T參數(shù)時間內(nèi)無法接受到報文的情況下，通常會發(fā)生斷鏈告警現(xiàn)象。

（二）繼電保護(hù)如何實現(xiàn)

繼電系統(tǒng)中的保護(hù)裝置與防護(hù)設(shè)備種類多樣，并且隨著通訊技術(shù)、裝備技術(shù)的發(fā)扎，傳統(tǒng)變電站中的老舊設(shè)備正在更新?lián)Q代，力求以最為先進(jìn)的技術(shù)保障變電站穩(wěn)定運行。以往的保護(hù)動作和舉措已經(jīng)難以適應(yīng)當(dāng)下變電站的使用需求，其設(shè)備使用的網(wǎng)絡(luò)通信形式、溝通渠道等都出現(xiàn)了改變【1】。

現(xiàn)階段的繼電設(shè)備在傳統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上建立了針對變電站整體運行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的保護(hù)裝置，設(shè)備保護(hù)系統(tǒng)并不是單一化的、孤立無援的“子系統(tǒng)”，而是轉(zhuǎn)變了以往針對某一環(huán)節(jié)開展保護(hù)措施的形式，通過建立先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將眾多需要保護(hù)的設(shè)備連接成一個整體，組成繼電設(shè)備保護(hù)的強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)。在這一網(wǎng)絡(luò)中能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站系統(tǒng)運行的宏觀檢測，及時管理不同設(shè)備的運行狀態(tài)。一旦某一項設(shè)備出現(xiàn)故障和缺陷，系統(tǒng)能夠迅速做出反應(yīng)，采取既定的應(yīng)急處理措施和保護(hù)措施，向負(fù)責(zé)監(jiān)督管理的工作人員提出預(yù)警信號，提示問題出現(xiàn)的原因以及故障位置。

二、變電站繼電保護(hù)自動化常見缺陷出現(xiàn)的原因

根據(jù)實踐研究能夠看出，在繼電設(shè)備自動化保護(hù)開傳送試驗中，一旦出現(xiàn)GOOSE跳閘現(xiàn)象，并且在設(shè)備自發(fā)狀態(tài)下得到相應(yīng)的設(shè)備故障信息，在終端檢查中極易出現(xiàn)以下三種現(xiàn)象。①在繼電設(shè)備主變保護(hù)裝置上出現(xiàn)模擬信號，設(shè)備終端卻未接到跳閘命令，設(shè)備終端開關(guān)仍舊是閉合狀態(tài);②拔掉差動跳低2分支直跳光纖，終端報網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)異常狀態(tài);③拔掉低2分后備跳低2分支直跳光纖，終端沒有報網(wǎng)絡(luò)正常運行，并無異常。在此基礎(chǔ)上，GOOSE接收配置并未與其他光口綁定，跳低2分支直跳光口并未出現(xiàn)變化。通過以上情況技術(shù)人員便能夠直接找到保護(hù)無法跳閘的原因。

在準(zhǔn)確判斷故障出現(xiàn)的原因之后，經(jīng)過詳細(xì)排查能夠發(fā)現(xiàn)，技術(shù)人員對低2分支終端消缺過程中出現(xiàn)了失誤，技術(shù)人員無意中勾掉此光口。并且，在保護(hù)開出傳送試驗中，GOOSE裝置能夠自動發(fā)出和接受不同信息，這種情況出現(xiàn)的原因是設(shè)備處于跳閘狀態(tài)，而此時的低2后備保護(hù)裝置為正常運行階段，光功率數(shù)值與情況都滿足設(shè)備正常使用的需求。

三、處理變電站繼電保護(hù)典型缺陷的方式

（一）投入高新技術(shù)，保證運行穩(wěn)定

隨著設(shè)備更新?lián)Q代與電力設(shè)備研發(fā)技術(shù)的不斷推進(jìn)，變電站繼電保護(hù)措施正在逐漸完善，在提升變電站繼電保護(hù)能力的基礎(chǔ)上一些新的問題也隨之出現(xiàn)，當(dāng)下針對眾多問題的最佳處理形式是SCD關(guān)鍵性技術(shù)。

SCD技術(shù)能夠記錄變電站運行過程中的重點數(shù)據(jù)，能夠在甄別故障原因的過程中發(fā)揮自身的便利作用，并且能夠直接展現(xiàn)出事故出現(xiàn)的根本性原因，提出具有針對性的解決措施。總體而言，SCD技術(shù)能夠通過變電站的配置建立相應(yīng)的信息模型，描述模型中數(shù)據(jù)變化的節(jié)點（LN）、數(shù)據(jù)性質(zhì)（DA）、具體數(shù)值（DO）。通過不同的數(shù)據(jù)分析整合和處理能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備實時聯(lián)通運行。

根據(jù)實施效果能夠看出，SCD文件使用是否準(zhǔn)確，直接影響變電站繼電設(shè)備的使用效果，是保證繼電設(shè)備穩(wěn)定運行的重要前提。除此之外，也可采用GOOSE網(wǎng)跳的方式，這一方式并不需要設(shè)置物理連接端口，使用方式更加便捷有效。即便是在報文傳播過程中消耗了大量時間，卻也能夠滿足當(dāng)下工作的需求。

（二）強(qiáng)化檢修措施，降低事故頻率

在變電站繼電設(shè)備使用之前，需要進(jìn)行詳細(xì)的檢驗工作，且需以以下幾個方面為基準(zhǔn)。①確認(rèn)設(shè)備正常運行情況下自身各項參數(shù)變化;②將設(shè)備放置在短路、斷路等異常環(huán)境中，測量設(shè)備運行出現(xiàn)的電流、電阻、溫度變化，為異常情況下的設(shè)備檢修工作提供數(shù)據(jù)支持;③在繼電設(shè)備正式使用之前，應(yīng)當(dāng)在正常設(shè)備使用環(huán)境下進(jìn)行反復(fù)試驗，保證設(shè)備自身穩(wěn)定性和安全性。

通常情況下，變電站在設(shè)計和建設(shè)的過程中需要準(zhǔn)備兩臺或者兩臺以上的變壓器，一旦其中一臺出現(xiàn)問題和故障，即可使用另外一臺，為變電站的正常運作奠定基礎(chǔ)，避免影響區(qū)域內(nèi)供電工作。

結(jié)束語：

隨著我國電力領(lǐng)域迅速發(fā)展，繼電成為了我國電力領(lǐng)域中的核心技術(shù)，新型的通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)模式逐一應(yīng)用，減少了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的線路數(shù)量，簡化了傳輸網(wǎng)絡(luò)的工作形式和強(qiáng)度，降低故障出現(xiàn)的幾率。對于變電站的日常工作而言，即使出現(xiàn)故障和問題都能夠短時間內(nèi)修復(fù)，其工作壓力與風(fēng)險亦有所緩解。但是，相關(guān)工作人員更加不可掉以輕心，需要不斷優(yōu)化變電站繼電保護(hù)裝置的運行結(jié)構(gòu)為我國電力系統(tǒng)安全發(fā)展保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

[1]袁灼新.變電站繼電保護(hù)自動化常見缺陷的處理方法及辨析思路[J].電工電氣，2019，（10）：67-69.