PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試方法分析

范艷華

（山西魯晉王曲發(fā)電有限責(zé)任公司，山西長(zhǎng)治 047500）

0.引言

PCS-931 線路在國(guó)內(nèi)供電系統(tǒng)中應(yīng)用范圍較廣，受到不同地區(qū)環(huán)境的影響，路徑結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在實(shí)際運(yùn)行過程中存在諸多不穩(wěn)定因素，故障問題時(shí)有發(fā)生。不僅如此，PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試方法相對(duì)特殊，需要針對(duì)具體情況提出效果、效率較優(yōu)的線路保護(hù)調(diào)試技術(shù)，從根本上提高國(guó)家電力質(zhì)量，確保供電穩(wěn)定性。

1.PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試工作落實(shí)現(xiàn)狀

配電線路在國(guó)內(nèi)供電系統(tǒng)中應(yīng)用范圍較廣，受到不同地區(qū)環(huán)境的影響，路徑結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，保護(hù)調(diào)試工作作為配電自動(dòng)化的關(guān)鍵性存在，防范故障、處理故障等方面效果突出。從變電站運(yùn)行工作發(fā)展現(xiàn)狀來看，需要對(duì)具體的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，包括運(yùn)行環(huán)境、絕緣情況、通道通信、差流檢測(cè)等方面內(nèi)容，想要讓保護(hù)調(diào)試工作得到落實(shí)，還需要對(duì)線路歷史缺陷進(jìn)行判斷，包括家族性缺陷、無故障缺陷、隨機(jī)性缺陷等方面內(nèi)容數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，從而為保護(hù)調(diào)試工作的穩(wěn)定落實(shí)奠定基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，以某地區(qū)變電站數(shù)據(jù)為例，近10 年間當(dāng)?shù)刈冸娬疽还渤霈F(xiàn)過24 次故障，故障類型不同、故障的位置也存在一定的區(qū)別，表1 為保護(hù)拒動(dòng)故障類別的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表。在此基礎(chǔ)上，投入PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置，針對(duì)狀態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)和分配打造出了參數(shù)化模型，讓保護(hù)調(diào)試工作得到了穩(wěn)定落實(shí)。在實(shí)際應(yīng)用過程中，借助PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試技術(shù)裝置，可以對(duì)線路的實(shí)際運(yùn)行情況展開科學(xué)合理的評(píng)估分析，在實(shí)際應(yīng)用過程中，PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試通過對(duì)歷史指標(biāo)、實(shí)時(shí)指標(biāo)的評(píng)分分析，構(gòu)建狀態(tài)檢修模型，在檢測(cè)過程中，差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作速度、靈敏度都得到了提高，配合基于時(shí)域的電容電流補(bǔ)償新技術(shù)，精準(zhǔn)高效地完成了故障修復(fù)。除此之外，在其他諸多的保護(hù)調(diào)試功能上都表現(xiàn)出了良好的效果[1]。整體運(yùn)行穩(wěn)定、工作可靠、維護(hù)方便，最大限度滿足電力系統(tǒng)使用要求。

表1 變電站故障類型分析

2.PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置的有效應(yīng)用

對(duì)于變電站而言，PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置的應(yīng)用，不僅提高了線路本身的可靠性、安全性、穩(wěn)定性，也是對(duì)故障的初步控制和預(yù)測(cè)判斷。但需要注意的是，在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要結(jié)合變電站的具體情況，設(shè)計(jì)出針對(duì)性的線路保護(hù)調(diào)試動(dòng)態(tài)模型，讓故障處理、調(diào)試保護(hù)工作得到真正的落實(shí)。

2.1 PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置的應(yīng)用流程

從實(shí)際應(yīng)用效果來看，PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置是一種智能化、智慧化的線路保護(hù)技術(shù)手段，能夠滿足絕大部分變電站的運(yùn)行需求。保護(hù)工作以縱聯(lián)電流差動(dòng)和零序電流差動(dòng)為輔，可以根據(jù)具體的故障情況展開系統(tǒng)的處理。SMV 采樣是PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置工作中最為基礎(chǔ)的功能，旨在幫助工作人員第一時(shí)間確定故障問題，展開快速及時(shí)的處理。不僅可以讓處理效率得到提高，也是在對(duì)變電站進(jìn)行監(jiān)控，提高線路本身的運(yùn)行安全性。在PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試運(yùn)行過程中，可以將SMV 雙網(wǎng)采樣和GOOSE 跳閘、縱聯(lián)通道配合應(yīng)用，提高保護(hù)調(diào)試準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作。從過往的設(shè)計(jì)情況來看，SMV雙網(wǎng)采樣常被設(shè)計(jì)在線路上，在接收到電流數(shù)據(jù)無效或檢修狀態(tài)時(shí)，能夠?qū)收线M(jìn)行定位和追蹤。在實(shí)際應(yīng)用過程中，如果出現(xiàn)故障問題，IEEE 1588 同步時(shí)鐘源會(huì)從中呈現(xiàn)出相應(yīng)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)和同步處理，降低了保護(hù)調(diào)試工作的復(fù)雜性，調(diào)度中心也會(huì)立即發(fā)布信息指令到工作人員的移動(dòng)通信設(shè)備和終端主頁(yè)上。相關(guān)人員根據(jù)系統(tǒng)指示可以第一時(shí)間到場(chǎng)進(jìn)行故障處理，有效控制故障影響范圍，縮短故障時(shí)間，確保供電質(zhì)量的安全穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用過程中，這一技術(shù)手段面對(duì)長(zhǎng)線路、大跨度的變電站也可以精準(zhǔn)檢測(cè)，判斷線路中是否存在故障區(qū)域，并且確定故障位置和故障原因。SMV 采樣設(shè)備、IEEE 1588 同步時(shí)鐘源通過在日常運(yùn)行中數(shù)據(jù)的收集匯總實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的監(jiān)控，一旦電流信號(hào)出現(xiàn)故障能夠立刻發(fā)現(xiàn)故障并且完成報(bào)警，在這樣的情況下，故障排查時(shí)間得到了大幅度減少，能夠把控更大的供電范圍[2]。

與此同時(shí)，借助GOOSE 雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)化的監(jiān)視。SMV 雙網(wǎng)采樣、GOOSE 雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)、IEEE 1588 同步時(shí)鐘源的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)IEEE 1588 同步時(shí)鐘源的基礎(chǔ)部分，在此基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控、故障檢測(cè)等功能。如分相電流差動(dòng)保護(hù)和零序電流差動(dòng)保護(hù)，借助SMV 雙網(wǎng)采樣可以對(duì)具體的光纖電流差動(dòng)保護(hù)故障進(jìn)行檢測(cè)，幫助工作人員展開針對(duì)性的故障處理，切實(shí)提高供電的可靠性、穩(wěn)定性。現(xiàn)如今，可以根據(jù)實(shí)際需要在不同的變電站等環(huán)境中完成全數(shù)字化線路保護(hù)PCS-931 的構(gòu)建安裝，從而確保線路故障得到快速處理[3]。電壓和電流是變電站中的核心關(guān)鍵，二者相互影響、相互促進(jìn)，借助SMV 雙網(wǎng)采樣可以更好地收集、記錄這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)，從源頭規(guī)避故障問題出現(xiàn)，有效控制問題，確保電網(wǎng)工作質(zhì)量和工作效率，最大程度保證電網(wǎng)的工作質(zhì)量。考慮到電壓可能會(huì)受到時(shí)間的影響，因此，在應(yīng)用SMV 雙網(wǎng)采樣的過程中，還加入了IEEE 1588 同步時(shí)鐘源實(shí)現(xiàn)時(shí)間記錄功能，從而更加系統(tǒng)、完善監(jiān)測(cè)電壓變化。但電壓和時(shí)間的關(guān)系問題較為復(fù)雜，僅依靠SMV 雙網(wǎng)采樣能夠產(chǎn)生的效果相對(duì)有限，要制定出不同的解決方案，一旦線路出現(xiàn)動(dòng)向，立即按照相應(yīng)的方法保證線路持續(xù)運(yùn)行，有效隔離線路，實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化的故障檢測(cè)維護(hù)技術(shù)，有效防止故障問題蔓延，保證其他區(qū)域的安全性。在應(yīng)用SMV 雙網(wǎng)采樣這種設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)維護(hù)工作，需要搭建良好的反饋機(jī)制和通信條件，以此確保不同的SMV 雙網(wǎng)采樣能夠和控制體系之間實(shí)現(xiàn)有效結(jié)合，一旦設(shè)備剛出現(xiàn)問題和故障后在第一時(shí)間進(jìn)行處理，并且詳細(xì)記錄設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)間等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，為后續(xù)的故障處理工作提供參考和幫助。

2.2 零序電流差動(dòng)保護(hù)的應(yīng)用內(nèi)容分析

PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試技術(shù)中零序電流差動(dòng)保護(hù)優(yōu)勢(shì)突出，能夠最大限度滿足變電站的運(yùn)行需要，具備動(dòng)態(tài)監(jiān)控功能，能夠結(jié)合故障實(shí)際情況選擇合適的線路保護(hù)調(diào)試動(dòng)作，最大程度保證變電站可以自動(dòng)運(yùn)行，避免出現(xiàn)保護(hù)拒動(dòng)問題。這種智能化數(shù)字化保護(hù)調(diào)試技術(shù)能夠根據(jù)實(shí)際情況落實(shí)不同的處理手段，核心宗旨在于幫助變電站正常穩(wěn)定運(yùn)行，最大程度控制因?yàn)榱阈螂娏鞑顒?dòng)帶來的經(jīng)濟(jì)損失、電力損失。以零序電流差動(dòng)保護(hù)為例，在線路運(yùn)行的過程中，如果線路內(nèi)部出現(xiàn)高電阻接地故障時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)較大的制動(dòng)電流，而動(dòng)作電流較小的情況，如果穩(wěn)態(tài)差動(dòng)保護(hù)的敏感性不夠，可能會(huì)產(chǎn)生保護(hù)拒動(dòng)問題。

在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以借助PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作，將故障點(diǎn)隔離，并且維修人員會(huì)在第一時(shí)間得到故障信息，并且在相關(guān)設(shè)備的輔助下完成全域檢測(cè)，確定具體的維修故障點(diǎn)位，快速修復(fù)故障，恢復(fù)供電。在PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試技術(shù)應(yīng)用過程中以1.25倍實(shí)測(cè)電容電流為主要監(jiān)測(cè)對(duì)象，將其視為零序電流差動(dòng)的動(dòng)作門檻值，既能夠確保動(dòng)作的準(zhǔn)確性，也不會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作。PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試技術(shù)在實(shí)際工作過程中應(yīng)用效率較高，但根據(jù)不同線路的電流數(shù)據(jù)等信息，具體應(yīng)用情況存在一定的差別。相比較而言，需要結(jié)合具體的數(shù)據(jù)展開模型計(jì)算，在實(shí)際應(yīng)用過程中效果更優(yōu)，能夠展開更具針對(duì)性的故障處理工作，不僅如此，還具有一定的保護(hù)裝置，如常見的零序保護(hù)和速斷保護(hù)等。以某500kV 開關(guān)站中的一條線路為例，PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試技術(shù)應(yīng)用后，打造出了全套保護(hù)方案。

從實(shí)際應(yīng)用來看，在不投入電容電流的情況下，該線路的差分電流的定值為0.42A，線路正序容抗定值為1872Ω。以1.25 倍實(shí)測(cè)電容電流為主要監(jiān)測(cè)對(duì)象這一計(jì)算指標(biāo)，可知該線路的差分電流的定值為0.046A、0.039A，由此可以看出實(shí)測(cè)電容電流相對(duì)較小，在沒有保護(hù)調(diào)試裝置的輔助下，很容易出現(xiàn)電流誤動(dòng)的情況，在此基礎(chǔ)上，將“1.25 倍實(shí)測(cè)電容電流”這一指標(biāo)，改變?yōu)?倍實(shí)測(cè)電容電流，進(jìn)行綜合性判斷。從實(shí)際效果來看，數(shù)據(jù)上的差異性更加明顯。此時(shí)，PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試技術(shù)可以成功地完成保護(hù)動(dòng)作，避免了誤動(dòng)情況的出現(xiàn)。尤其是在饋線的干線、支線上，借助PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試技術(shù)能夠及時(shí)切斷電流，如負(fù)荷電流、零序電流，完成對(duì)故障區(qū)域的隔離，最大程度保護(hù)重合閘。最為關(guān)鍵的是，借助PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)無壓時(shí)延時(shí)分閘功能，有效解決了傳統(tǒng)線路運(yùn)行保護(hù)調(diào)試技術(shù)中存在的缺陷。簡(jiǎn)言之，在使用PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試技術(shù)的過程中需要綜合考慮到線路的實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制，配合故障分段隔離手段，有效降低負(fù)荷開關(guān)的開閉次數(shù)。

2.3 實(shí)際案例和未來發(fā)展分析

以山西某變電站提供的故障處理案例展開分析，在變電站中落實(shí)PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置，需要結(jié)合地區(qū)的實(shí)際情況，在不同的變電站、線路上落實(shí)針對(duì)性的PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置，中心城區(qū)的變電站一般為智能分布式饋線自動(dòng)化運(yùn)行，因此在建立PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置中，需要配置成套開關(guān)，以此實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、速斷、零序電流、重合閘、三遙功能等，其他不同區(qū)域根據(jù)具體的情況落實(shí)相對(duì)應(yīng)的PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置，構(gòu)建符合變電站發(fā)展需要的智能化運(yùn)行保護(hù)調(diào)試裝置、模型。需要注意的是，PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置在實(shí)際應(yīng)用過程中還存在不同程度的問題，可以和不同的運(yùn)行保護(hù)處理工作相結(jié)合，可以最大程度解決線路、變電站運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題。

從目前來看，國(guó)內(nèi)采用的是集中型PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置方案，借助重合閘斷路器和FTU 完成線路保護(hù)調(diào)試工作，有效解決了距離過負(fù)荷、多負(fù)荷的問題，將舞動(dòng)概率降至最低。與此同時(shí)，CS-931 線路保護(hù)調(diào)試借助適用于串聯(lián)電容補(bǔ)償線路的復(fù)合特性阻抗設(shè)置技術(shù)、連續(xù)時(shí)標(biāo)的通道同步方案等不同的技術(shù)手段，讓運(yùn)行保護(hù)調(diào)試工作具備較高的實(shí)時(shí)性和響應(yīng)能力，也提高了自身的適用性。值得一提的是，PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置對(duì)通信光纖網(wǎng)絡(luò)提出了較高的要求，一旦通信過程出現(xiàn)問題，那么PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置的相關(guān)功能也會(huì)受到負(fù)面影響。新時(shí)期，可以借助HTM 高速串行總線，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和共享，在EC60044-8、IEC61850-9-2 變電站通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，GOOSE 機(jī)制保護(hù)拒動(dòng)和IEEE1588 高精度網(wǎng)絡(luò)同步對(duì)時(shí)方式，確保信息、數(shù)據(jù)得到高效精準(zhǔn)的傳播，也能夠支持遠(yuǎn)程無線通信，還能夠提供遙信遙測(cè)數(shù)據(jù)，確保在發(fā)生故障后可以第一時(shí)間隔離故障，并且不需要人為干預(yù)。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用效果來看，在發(fā)生短路故障、單相接地故障、饋線短路故障等情況時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)接地隔離，瞬時(shí)動(dòng)作在100ms 內(nèi)。不僅如此，如果出現(xiàn)饋線過負(fù)荷、縱聯(lián)電流差動(dòng)和零序電流差動(dòng)保護(hù)也會(huì)展開相應(yīng)的處理，實(shí)現(xiàn)就地隔離。在人工智能技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)等行業(yè)的發(fā)展背景下，PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置的應(yīng)用可以有效降低成本，但在實(shí)際應(yīng)用的過程中，需要綜合考慮配電網(wǎng)的實(shí)際需求，必要時(shí)也要選擇靈敏度更高、動(dòng)作速度更快的保護(hù)技術(shù)。根據(jù)配電網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的智能化管理，為后續(xù)的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)[4]。

3.總結(jié)

想要讓變電站安全穩(wěn)定地運(yùn)行，不僅需要掌握相應(yīng)的故障類型，還需要落實(shí)日常化、系統(tǒng)化、規(guī)模化的PCS-931 線路保護(hù)調(diào)試裝置，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路中存在的問題，讓供電線路可以正常運(yùn)行。相關(guān)部門可以借助全新的技術(shù)手段，打造出智能化數(shù)字化保護(hù)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、智能故障處理，配合人工手段，最大程度提高變電站等供電線路的運(yùn)行質(zhì)量。