智能電網(wǎng)中的繼電保護(hù)新技術(shù)研究

劉冬冬 劉小萍 武安鵬

摘 要：近年來，我國的智能化建設(shè)的發(fā)展迅速，繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，發(fā)揮著快速隔離故障設(shè)備與控制事故影響范圍重要作用，是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。與此同時(shí)，繼電保護(hù)裝置運(yùn)行受到多方面因素影響，容易產(chǎn)生出現(xiàn)誤動(dòng)、拒動(dòng)現(xiàn)象，其穩(wěn)定性需進(jìn)一步提升。因此，為預(yù)防和減少電氣事故的出現(xiàn)，充分發(fā)揮繼電保護(hù)裝置性能優(yōu)勢，本文對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)進(jìn)行分析，提出運(yùn)行維護(hù)策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);繼電保護(hù);新技術(shù)研究

引言

全面分析傳統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)可發(fā)現(xiàn)，其主要構(gòu)架層面可劃分為間隔層及站空層，而智能變電站的構(gòu)架及模式均明顯優(yōu)于傳統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)。由此可見，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)不止具備傳統(tǒng)系統(tǒng)的特點(diǎn)，更增加過程控制的職能，有助于優(yōu)化過程層及間隔層的總體功能，對(duì)提高總體工作效率具有不可比擬的積極作用。其中，智能變電站中電子互感器與傳統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)相比，具有更明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，例如：絕緣性能良好及結(jié)構(gòu)簡單明確等，極大程度上減少絕緣易燃材料的使用量，預(yù)防出現(xiàn)火災(zāi)及爆炸等危險(xiǎn)事件，最大限度地提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性。

1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)

1.1運(yùn)行維護(hù)原則

為保障繼電保護(hù)裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行，構(gòu)建起完善的繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)體系，應(yīng)遵循以下原則：第一，確保運(yùn)行安全。將保證繼電保護(hù)裝置運(yùn)行穩(wěn)定性與電力系統(tǒng)使用安全作為核心目標(biāo)，采取一系列手段措施實(shí)現(xiàn)這一目的，如開展繼電保護(hù)裝置的日常維護(hù)與定期檢驗(yàn)、裝置運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷與檢修等工作。第二，宏觀規(guī)劃、逐步落實(shí)。考慮到繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)性工作，涉及到諸多方面，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況制定繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)的宏觀規(guī)劃方案，將總體目標(biāo)分解為若干具體任務(wù)，分層逐步實(shí)施推進(jìn)。

1.2繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)內(nèi)容

為充分發(fā)揮繼電保護(hù)裝置使用性能，避免出現(xiàn)誤動(dòng)、拒動(dòng)現(xiàn)象，確保裝置可在電力系統(tǒng)運(yùn)行故障出現(xiàn)后的第一時(shí)間執(zhí)行相應(yīng)保護(hù)動(dòng)作。因此，應(yīng)定期對(duì)繼電保護(hù)裝置及二次回路進(jìn)行校驗(yàn)，根據(jù)校驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)裝置潛伏故障。而繼電保護(hù)裝置的主要檢驗(yàn)項(xiàng)目包括整組動(dòng)作檢驗(yàn)、機(jī)械部分檢查、二次回路絕緣電阻測量、電氣特性試驗(yàn)、分閘電壓測量、主變差動(dòng)保護(hù)帶負(fù)荷校驗(yàn)、二次通電試驗(yàn)等。以繼電器相互動(dòng)作檢驗(yàn)項(xiàng)目為例，工作人員斷開繼電器檢驗(yàn)期間可能引發(fā)誤動(dòng)作的回路及壓板，隨后，將盤上直流電壓調(diào)整至運(yùn)行工況。最后，根據(jù)試驗(yàn)期間的繼電器保護(hù)動(dòng)作執(zhí)行情況與順序，判斷繼電器安裝質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)、檢查裝置動(dòng)作是否正確、是否存在迂回電路。

2綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置

電力的發(fā)展作為國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，人們生活生產(chǎn)必備的關(guān)鍵性因素。各行各業(yè)的發(fā)展都離不開電力的發(fā)展。因此，對(duì)于電力系統(tǒng)的及時(shí)維修和完善是非常有必要的。那么，電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的具體作用以及應(yīng)用有以下幾方面：（1）繼電是能夠保證全方位的監(jiān)控設(shè)施系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵性因素，將各個(gè)系統(tǒng)中的組成部分的真實(shí)情況及時(shí)進(jìn)行反映，然后發(fā)出信號(hào)，是工作人員能夠及時(shí)排查問題，以及查找出出問題的根源，做到及時(shí)維修的目的。（2）當(dāng)電力系統(tǒng)中某個(gè)部分發(fā)生了重大的問題是，尤其是在可能威脅到人們的生命安全時(shí)，繼電的安裝就可以及時(shí)阻斷電流的流通，將發(fā)生故障的元件以及周圍的電路在第一時(shí)間就能阻斷，將整個(gè)系統(tǒng)分離，這樣使傷害性降到最低，不能傷害生命安全。繼電裝置對(duì)于沒有障礙的設(shè)備也能進(jìn)行及時(shí)的保護(hù)，避免由于一次事故導(dǎo)致整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)報(bào)廢。（3）電力系統(tǒng)再發(fā)生重大事故時(shí)，繼電的安裝能夠及時(shí)找到問題出現(xiàn)的類型，并且發(fā)出警報(bào)聲，這樣在技術(shù)人員維修時(shí)，就能夠從故障根源及時(shí)找出維修的辦法，在進(jìn)行對(duì)于故障的全方位了解之后，為下一步的維修和完善做好充足的準(zhǔn)備。

3智能變電站繼電保護(hù)的安全措施

3.1制定檢修方案

從具體工作效果角度來看，智能變電站經(jīng)長期發(fā)展其總體技術(shù)水平呈明顯上升趨勢，尤其是經(jīng)變電站信息交互情況分析后能明確得出其技術(shù)進(jìn)步結(jié)果。為了保證智能變電站檢修工作有序開展，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)秉持實(shí)事求是的工作原則，盡量于檢修前期結(jié)合實(shí)際運(yùn)行情況，制定科學(xué)合理的檢修方案，并且詳細(xì)探究及分析日常檢修期間是否需要停電處理，特別是變電站設(shè)備檢修期間是否需要進(jìn)行停電處理，以形成科學(xué)合理的問題處理方案。同時(shí)，綜合考慮變電站的具體運(yùn)行情況，選擇適宜的檢修方法，尤其是停電后及時(shí)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，而對(duì)于不需要停電處理的設(shè)備則健全其繼電保護(hù)檢修流程，靈活運(yùn)用各種技術(shù)手段，大力實(shí)施合并單元檢修作業(yè)。

3.2擴(kuò)大校驗(yàn)力度

智能變電站歷經(jīng)長期發(fā)展其變化相對(duì)突出，促使其校驗(yàn)工作重點(diǎn)發(fā)生較大的變化。以校驗(yàn)保護(hù)裝置環(huán)節(jié)為例，其工作重點(diǎn)內(nèi)容出現(xiàn)變化，以虛端子映射為校驗(yàn)主體對(duì)象，側(cè)重于校驗(yàn)其準(zhǔn)確性。同時(shí)，校驗(yàn)工作開展期間側(cè)重于健全檢驗(yàn)機(jī)制，做好軟壓板可靠性驗(yàn)證工作，方可保證校驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確無誤，并且校驗(yàn)智能變電站終端時(shí)，盡量將穩(wěn)定性、安全性及完善性視為校驗(yàn)智能終端的重點(diǎn)內(nèi)容。由此可見，相關(guān)校驗(yàn)人員以保證出口硬壓板穩(wěn)定性為前提條件，選擇科學(xué)合理的校驗(yàn)方法完成工作任務(wù)，待完成校驗(yàn)工作后仔細(xì)檢查變電站合并單元。此外，深入研究相關(guān)技術(shù)手段，持續(xù)優(yōu)化校驗(yàn)流程。

3.3搭建管理體系

在實(shí)際管理的過程中，相關(guān)技術(shù)人員必須以全方位了解智能變電站具體運(yùn)轉(zhuǎn)狀況為前提條件，搭建相應(yīng)的變電站管理體系，科學(xué)合理有序收集虛擬二次回路相關(guān)信息數(shù)據(jù)。對(duì)常規(guī)情況下智能變電站文件管控工作來說，實(shí)現(xiàn)可視化監(jiān)控目標(biāo)無法脫離挑選適宜途徑提升運(yùn)作準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性的支持。同時(shí)，全方位分析信息傳遞過程中各種安全性問題的產(chǎn)生原因，提升自身重視程度，利用各種技術(shù)手段擴(kuò)大通信配置的安全性，方可保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的有序性及安全性，消除影響檢驗(yàn)工作順利開展的風(fēng)險(xiǎn)因素，進(jìn)一步提高智能變電站的工作效率。總之，智能變電站繼電保護(hù)以可靠隔離待檢修設(shè)備或故障設(shè)備為核心目標(biāo)。

3.4繼電保護(hù)裝置定期檢驗(yàn)

由于繼電保護(hù)裝置所處環(huán)境較為復(fù)雜，隨著時(shí)間推移，受自身老化與外部環(huán)境因素的影響，裝置性能持續(xù)下滑，誤動(dòng)、拒動(dòng)等故障問題的出現(xiàn)概率有所提升，在使用期間容易出現(xiàn)突發(fā)性故障。因此，為預(yù)防和減少裝置運(yùn)行故障的出現(xiàn)，應(yīng)定期對(duì)繼電保護(hù)裝置開展全面性檢驗(yàn)工作，準(zhǔn)確評(píng)估裝置運(yùn)行工況，消除裝置潛伏故障，強(qiáng)制退役臨近使用壽命與存在嚴(yán)重質(zhì)量缺陷的裝置。此外，不同種類繼電保護(hù)裝置的檢驗(yàn)期限有所不同。例如，要求每五年對(duì)各類型電流互感器進(jìn)行部分檢驗(yàn)，每4年對(duì)變壓器瓦斯保護(hù)裝置進(jìn)行全部檢驗(yàn)，每年與每5年分別開展一次回路絕緣測定試驗(yàn)與絕緣耐壓試驗(yàn)，每3-5年對(duì)高頻保護(hù)通道設(shè)備與高頻阻波器進(jìn)行全面檢驗(yàn)。

結(jié)語

綜上所述，為保障供電可靠性與用電安全，預(yù)防和減少電力運(yùn)行事故的發(fā)生。因此，電力企業(yè)應(yīng)推動(dòng)繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)體系的自動(dòng)化、智能化與信息化發(fā)展，落實(shí)科學(xué)高效的運(yùn)行維護(hù)策略，積極探索適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)機(jī)制，以推動(dòng)我國電力事業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。

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