智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性分析

李云龍

摘要：近年來，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，我國(guó)電力工程中應(yīng)用了大量的智能電力設(shè)備。繼電保護(hù)是一種先進(jìn)的反事故自動(dòng)裝置，能有效保證供電質(zhì)量，防止電力事故擴(kuò)大。正是因?yàn)槔^電保護(hù)在電網(wǎng)運(yùn)行中承擔(dān)著第一道防線的責(zé)任，所以繼電保護(hù)的可靠性尤為重要，也是智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)先進(jìn)性和標(biāo)準(zhǔn)化的重要標(biāo)準(zhǔn)。摘要：通過討論智能變電站繼電保護(hù)的組成和可靠性實(shí)現(xiàn)，詳細(xì)介紹了智能變電站的繼電保護(hù)設(shè)備，并研究了增強(qiáng)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的有效方法，以供參考。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護(hù);可靠性

1智能變電站的繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)

1.1電子變壓器

電子式互感器是智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分。對(duì)于以前的變電站，使用的變壓器通常選擇電磁結(jié)構(gòu)。然而，隨著現(xiàn)代社會(huì)信息、科學(xué)和技術(shù)的快速發(fā)展，在使用這些傳統(tǒng)電磁變壓器時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)許多問題。傳統(tǒng)電磁變壓器不能有效滿足智能變電站的可持續(xù)發(fā)展需求。目前，電子變壓器在社會(huì)上應(yīng)用廣泛。與傳統(tǒng)的電磁變壓器相比，電子式互感器在故障檢測(cè)方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，并且具有良好的準(zhǔn)確性，可以有效提高保護(hù)裝置的運(yùn)行速度，保護(hù)電力系統(tǒng)的安全。同時(shí)，使用電子變壓器光纜可以完全取代傳統(tǒng)電纜。由于其簡(jiǎn)單的絕緣結(jié)構(gòu)，可以不斷促進(jìn)電纜企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2合并單元

經(jīng)過一系列操作后，電子式互感器將自行采集的信息統(tǒng)一傳輸?shù)胶喜卧y(tǒng)一設(shè)備將采用科學(xué)合理的安排，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成特定的格式，傳輸?shù)奖Ｗo(hù)裝置。在智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)中，合并單元也是核心部分。通過合并單元，可以有效避免變壓器和保護(hù)裝置之間的復(fù)雜問題，還可以構(gòu)建智能變電站的成本，以確保數(shù)據(jù)可以在二次設(shè)備中共享。

1.3交換機(jī)

假設(shè)繼電保護(hù)裝置是樹的根，那么交換機(jī)就是樹的根，由此可以得出結(jié)論：交換機(jī)是繼電保護(hù)系統(tǒng)中極其重要的組成部分。在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，可以利用變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的通信通道，在交換機(jī)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)幀交換，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕灸康摹?/p>

1.4智能終端

在電力系統(tǒng)中引入智能終端不僅可以檢測(cè)電力系統(tǒng)斷路器的電、磁、溫度、機(jī)械等特定條件，還可以提高電力系統(tǒng)故障預(yù)測(cè)的性能。此外，智能終端不能接收保護(hù)裝置發(fā)出的一些跳閘和合閘指令，它可以在站控層實(shí)時(shí)傳輸斷路器的信息。因此，相關(guān)部門在檢測(cè)系統(tǒng)故障時(shí)，有必要使用智能終端，以提高工作效率。

2智能變電站繼電保護(hù)的可靠性分析

2.1保護(hù)變壓器

變電站配電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)限制變壓器的電壓定額，主要是電力部門應(yīng)保持電壓范圍，以保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。如果變電站配電過程中出現(xiàn)電壓過載或電壓不足，將直接影響電力系統(tǒng)的整體穩(wěn)定運(yùn)行。變壓器的核心功能是調(diào)壓，可以很好的限制額定電壓。因此，在智能變電站的繼電保護(hù)中，變壓器應(yīng)該得到很好的保護(hù)。如果電壓互感器不能穩(wěn)定運(yùn)行，智能變電站的整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)就不能發(fā)揮其自身的功能。因此，智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中變壓器的安全性應(yīng)不斷提高。在日常工作和電力系統(tǒng)配電中，相關(guān)部門可以采用分布式方式配置變壓器，分散變壓器系統(tǒng)的實(shí)際壓力，有效避免電力調(diào)節(jié)過程中壓力過大造成的變壓器故障。在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)后期配置中，為了簡(jiǎn)化繼電保護(hù)系統(tǒng)，應(yīng)結(jié)合集中配置論證變壓器的能力，可以有效提高智能變電站繼電保護(hù)的可靠性。

2.2極限保護(hù)過電流

過電流是基本意義上的電流過載。如果發(fā)生這種情況，會(huì)造成電流負(fù)荷過大、變電站外短路等各種問題。與正常電源相比，負(fù)載電流不僅會(huì)引起變電站外的電路問題，還會(huì)引起跳閘故障，嚴(yán)重影響繼電保護(hù)的可靠性。因此，額定電壓延時(shí)技術(shù)在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅可以具體測(cè)量變電站線路終端的功率，還可以及時(shí)解決負(fù)載電流過載的嚴(yán)重問題。如果變電站發(fā)生負(fù)載電流過載，繼電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)開啟報(bào)警，然后智能終端根據(jù)過載電流的實(shí)際情況給出保護(hù)指令，不僅可以有效解決負(fù)載電流帶來的一些不利影響，還可以增強(qiáng)智能變電站繼電保護(hù)的可靠性。

2.3繼電保護(hù)的線路保護(hù)

為了有效加強(qiáng)智能變電站繼電保護(hù)的可靠性和安全性，相關(guān)部門必須實(shí)施繼電保護(hù)系統(tǒng)線路的保護(hù)工作。目前，在智能變電站的繼電保護(hù)中，選擇線路保護(hù)的方法通常是差動(dòng)接線。但由于繼電保護(hù)線路本身具有連接通道的功能，在線路保護(hù)的過程中，也可以對(duì)電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)督和測(cè)試，線路保護(hù)工作得以有效實(shí)施。

3提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的策略

3.1優(yōu)化變壓器保護(hù)裝置的配置

在電力系統(tǒng)中，通常對(duì)額定電壓有相應(yīng)的難度規(guī)定，因此為了提高配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應(yīng)保護(hù)額定電壓限值要求。在日常工作中，通常采用變壓系統(tǒng)來控制電壓。因此，為了有效保護(hù)差動(dòng)繼電器，必須采用分布式配置的方法來保護(hù)設(shè)備。此外，安裝獨(dú)立保護(hù)裝置的方法可以有效提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，促進(jìn)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展。

3.2完善繼電保護(hù)系統(tǒng)

目前，相關(guān)部門應(yīng)充分了解電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，消除冗余，使用容錯(cuò)指標(biāo)，避免系統(tǒng)拒動(dòng)和誤操作現(xiàn)象，以確保完善的設(shè)計(jì)任務(wù)不會(huì)影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定工作，從而不斷加強(qiáng)變電站繼電保護(hù)的可靠性。在進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)合理計(jì)算資本投資，確保投資資金的最大化使用。

3.3實(shí)施線路保護(hù)裝置和二次檢查

一般情況下，線路保護(hù)裝置是根據(jù)線路的實(shí)際情況設(shè)置的。采用集中背靠背式有效保護(hù)電源，采用監(jiān)控通信保護(hù)電壓間隔單元，發(fā)現(xiàn)線路故障及時(shí)處理。此外，為了實(shí)現(xiàn)二次檢驗(yàn)，需要建立健全檢驗(yàn)隊(duì)伍，確定檢驗(yàn)隊(duì)伍的工作職責(zé)，確保所有檢驗(yàn)人員具備較高的素質(zhì)和專業(yè)技術(shù)能力，從而實(shí)現(xiàn)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的檢驗(yàn)工作。如果發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)處理，不斷提高智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

4智能變電站繼電保護(hù)安裝設(shè)備

4.1保護(hù)變壓器

從智能變電站的角度來看，過高和過低的電壓都會(huì)對(duì)配電質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。在電力系統(tǒng)中，利用變壓器完成電源的調(diào)壓配置是繼電保護(hù)的重要方式。因此，在繼電保護(hù)裝置的配置中，必須合理考慮變壓器保護(hù)的設(shè)備，以體現(xiàn)變壓器差動(dòng)的最佳功能。同時(shí)，采用集中方式可以充分實(shí)現(xiàn)變壓器保護(hù)裝置的合理配置。此外，電纜和斷路器連接后，可以完成非電量的繼電保護(hù)。

4.2用保護(hù)電壓限制過電流

在智能變電站的操作系統(tǒng)中，外部電流的不良影響會(huì)破壞電路，因此容易造成局部電流過大的問題，形成較大的過流。不改變總電量很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。但外部故障發(fā)生時(shí)跳閘，導(dǎo)致繼電系統(tǒng)保護(hù)可靠性不穩(wěn)定。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，智能變電站的保護(hù)電壓可以測(cè)量所有線路的總功率和過電流，從而在電流過大時(shí)，啟動(dòng)相關(guān)保護(hù)裝置，及時(shí)報(bào)警，有效滿足繼電保護(hù)的可靠性要求。

4.3線路保護(hù)設(shè)備

該設(shè)備的保護(hù)可以通過縱聯(lián)保護(hù)差動(dòng)來完成，縱聯(lián)保護(hù)差動(dòng)通常分為集中保護(hù)和后備保護(hù)兩種形式，以便及時(shí)處理系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。有效保護(hù)模式可用于保護(hù)線路，控制和保護(hù)電力系統(tǒng)各級(jí)電壓間隔單元。同時(shí)，完成對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)管和控制，找出系統(tǒng)存在的問題，以有效的方式處理工作，保證電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

5結(jié)束語(yǔ)

總之，從電力行業(yè)變電站系統(tǒng)的角度來看，做好變電站的繼電保護(hù)工作非常重要。近年來，人們對(duì)電能的需求呈上升趨勢(shì)。因此，我國(guó)電力系統(tǒng)有必要不斷改革和創(chuàng)新現(xiàn)有的繼電保護(hù)技術(shù)，有效利用數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，創(chuàng)建智能變電站，從而有效滿足人們的生產(chǎn)和生活用電需求。此外，在未來電力行業(yè)的發(fā)展中，應(yīng)正確對(duì)待繼電保護(hù)裝置在變電站工作中的地位，使繼電保護(hù)裝置成為變電站工作的重要組成部分，快速實(shí)現(xiàn)全站全智能的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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[3]卓穎.智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性剖析[C]//決策論壇———政用產(chǎn)學(xué)研一體化協(xié)同發(fā)展學(xué)術(shù)研討會(huì).

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