110kv智能變電站繼電保護的運行維護

陳巍 俞晨濤 王義員 于海洋

摘 要：智能變電站是智能電力網絡的一個重要組成部分，它的運轉質量將直接影響著整個電力網絡的安全穩定運轉。智能變電站運轉過程中繼電保護系統發揮著十分重要的作用，因而強化繼電保護運維工作，確保其可以安全穩定地運轉。本文首先對110 kV智能變電站的繼電保護系統進行簡要介紹，其次對110 kV智能變電站繼電保護系統的運維現狀與故障進行深入分析，最后有針對性地提出了110 kV智能變電站繼電保護系統的運維管理對策。

關鍵詞：110kv智能變電站繼電保護;運行現狀;故障分析;運維管理

1 引言

繼電保護系統對110 kV智能變電站日常電力供應產生的影響比較大[1]。和一般的變電站相比，智能變電站更能跟上時代發展的步伐。電子信息技術廣泛應用于智能變電站，例如計算機數字處理、自動檢測等功能。雖然其功能更先進，但它也突出了許多缺點。智能變電站繼電保護系統的維護工作較為繁瑣，需要重視很多細節。本文對110 kV智能變電站繼電保護系統的運維現狀和故障進行分析，并提出對應的措施。

2 110 kV智能變電站的繼電保護系統

智能變電站通常運用先進、可靠、集成、環保的智能設備[2]。其基本要求是全站信息數字化、通信平臺網絡化和信息共享標準化，主要承擔著電路信息的采集、測量、保護與檢測功能。和一般的變電站相比較，智能變電站還可以支撐電力網絡的實時自動監測、調節、網上分析、電網協調與互動等較高級別的功能。智能變電站主要有兩個組成部分：智能高壓設備和變電站統一信息平臺。而智能高壓設備主要包含智能變壓器、智能高壓開關設備、電子式互感器。智能控制器主要是將光纖和控制系統較好地連接起來，能夠對變壓器的動態運轉狀況進行較好地監測。如若運轉狀態發生較大變化，智能控制器將依據具體狀況決定是否調整分接頭;如若變壓器發生故障，智能控制器能夠在第一時間檢測并及時做出預警報告，進而在某種程度上避免了人工監控的不穩定性，提升了繼電保護系統的運轉質量。智能高壓開關設備是一種高性能的開關設備與控制設備，同時帶有傳感器和執行器，能夠對電路系統進行監測與診斷。電子互感器通常是指光纖互感器或者磁光玻璃互感器，能夠有效地避免傳統互感器因外界干擾造成的信號不準確的問題。

變電站統一信息平臺主要有兩個功能，即系統橫向信息共享和系統縱向信息標準化[3]。系統橫向信息共享通常表現為管理系統中各類上層應用對信息獲取的統一，系統縱向信息標準化通常表現為各層對上層應用支撐的透明化。智能電網的建設在我國已經逐步上升到國家戰略的高度，而智能變電站是智能電力網絡建設過程中促進能源轉化與控制的一個重要平臺。

智能變電站繼電保護系統的功能主要是自動對電路系統中出現的故障進行處理，保證供電系統與有關設備的可靠運轉。繼電保護系統除了保證智能變電站的正常工作外，還可以同步數據信息以及處理不正常信息。就智能變電站整體而言，將系統故障進行第一時間地處理能夠最大限度地減少故障造成的損失，也可以降低電路系統故障對周圍工業生產與居民生活的影響。當電路系統發生故障時，繼電保護裝置會及時進行響應，診斷故障類型。當故障無法自行解決時會通知管理工作者進行人工干預。110 kV智能變電站繼電保護系統主要包括電子互感器、合并單元以及智能終端等[4]。當電路系統發生故障時，繼電保護裝置會自動將故障部分從電力網絡中分離出來，與此同時對智能變電站的全部設備進行監控，并在出現問題時及時報警。

3 110 kV智能變電站繼電保護系統的運維現狀與故障分析

設備管理問題。前期設備管理工作分為設計、計劃、安裝以及測試等方面，后期主要包括使用、維護與升級等環節。在110 kV智能變電站的設備管控方面有一定的偏差，在設備使用過程中會投入許多人力以及物力來管理設備，但是卻不愿意在后期維護上投資。一些110kV智能變電站的系統設計也有一定的問題，繼電保護設備和維護設備彼此具有獨立性，使得變電站對運行維護缺乏足夠的重視，變電站內的維護部門只對故障設備進行維護或者更換，在改造方面缺乏創新性。從長遠來看，該設備不能滿足智能變電站快速發展的需要，并且對電力供應系統產生較大的影響[5]。

在線檢測準確度不夠高。繼電保護系統中的在線檢測功能在許多110 kV智能變電站中發揮作用，借助這一功能能夠實時監測設備的運行狀態。但這一裝置非常容易遭到外部信號等不確定因素的干擾，使得檢修結果準確程度不夠高，無法對故障進行準確維修。

開關拒合故障。伴隨著智能變電站運轉時間的增多，電力負荷與配電容量也在不斷增多，開關長時間使用之后就會發生拒合問題。導致開關拒合的原因主要有兩個：（1）裝有開關的電路存在相間短路問題;（2）開關的節點被焊死或者開關不能切換回其位置而使得開關拒合故障發生。相關研究表明，開關在合閘瞬間電流較大，會影響設備[6]。當智能變電站首次投入使用時，沖擊電流和電源負載相對較小，保護裝置尚未發揮作用。然而，隨著使用時間的增多，電源負載也在增加，使得沖擊電流也在增加。當沖擊電流的電流數值到達開啟保護裝置的臨界點時，開關將關閉。這時，僅僅轉變電流的運轉方式沖擊電流就會減少，不會發生拒合故障[7]。

低壓測近區故障。這類故障是由于線路短路引起的大電流沖刷變壓器引起的，使得變壓器的穩定性極大地降低，最終導致變壓器發生故障。低壓測近區發生故障會損壞變壓器內部，因而為確保電路的穩定運轉，需要及時處理低壓測近區故障。處理該故障的關鍵在于在恰當的位置安裝過流保護裝置，這一裝置有限流速斷的功能，可以有效地進行低壓出線速斷，能夠在斷路器與速斷保護均未做出反應的狀況下，迅速解決問題。

4 110 kV智能變電站繼電保護系統的運維管理

完善相關規章制度。為了確保變電站可持續發展，采購部門和維護部門之間應加強聯系。二者應當密切配合順利完成繼電保護裝置的采購與后期維護，進而很好地提升繼電保護裝置的使用效率，使裝置的使用壽命大大延長，變電站的經濟效益極大地提高。具體實施措施應當從以下幾個方面著手：一是完善相關制度，細化工作，將各項工作協調好，有效減少工作失誤;二是將工作的分配狀況完善好，并且把責任落實到每一個人，通過落實責任，將管理漏洞堵上。三是要制定對應的獎懲制度和考核制度，對優秀員工給予恰當的獎勵，充分調動員工的積極性與主動性，保證精細化管理工作可以穩步進行。

日常維護定量化。對員工培訓工作進行不斷強化，特別是培訓的重點應該放在后期維護工作上[8]。嚴格規范有關設備的操作流程，禁止違反規定操作，提升全體員工的整體素質。由于變電站中的一些設備需要24小時不間斷運行，這應當編制科學合理的檢修方案。既要保證工作人員的生命安全還要確保檢修工作得以順利進行。但是在實際的工作過程中，由于設備的復雜性和相關系統的不完善，使得檢修工作不及時，對系統的運轉產生較大的影響。工作人員應該認真記錄故障，通過分析故障制定對應的解決方案，以免后期發生同樣的狀況。

5 結語

目前，智能變電站繼電保護的運行和維護仍然存在許多問題。本文就重點問題進行深入分析，并提出相應的解決對策，以確保智能變電站電力供應可以安全、穩定進行。

參考文獻：

[1]杜賀金.110kV智能變電站繼電保護的運行維護[J].信息周刊，2018（17）：0073-0073.

[2]胡朦朦，張青.110kV智能變電站繼電保護的運行維護[J].科技風，2018，368（36）：229-229.

[3]秦漢瑋.110kV智能變電站繼電保護研究[J].通信電源技術，2018，v.35;No.170（02）：36-37.

[4]劉芳奇.加強110kV智能變電站建設運行維護管理的重要意義[J].通訊世界，2016（7）：126- 127.