楊建祥

（國(guó)網(wǎng)福建云霄縣供電有限公司,福建 漳州363000）

采用數(shù)字保護(hù)技術(shù)提高變電站安全運(yùn)行水平

楊建祥

（國(guó)網(wǎng)福建云霄縣供電有限公司,福建 漳州363000）

隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，依托現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，變電站自動(dòng)化水平與智能化水平不斷提高，變電站作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，其運(yùn)行可靠性直接關(guān)系著整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量。為保障變電站安全運(yùn)行，在變電站中采取相應(yīng)的保護(hù)技術(shù)。重點(diǎn)對(duì)互感器保護(hù)可靠性與繼電保護(hù)可靠性比較，突出分析數(shù)字式繼電保護(hù)裝置在應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

數(shù)字保護(hù)技術(shù)；變電站；安全運(yùn)行；水平

1 變電站運(yùn)行中互感器保護(hù)可靠性認(rèn)知

在傳統(tǒng)變電站中，多由互感器構(gòu)成保護(hù)，具體表現(xiàn)為零序電流保護(hù)、主變差動(dòng)保護(hù)與電子式差動(dòng)保護(hù)三種形式。依托零序電流保護(hù)的電流互感器在應(yīng)用中，其電流三相向量和即為繼電器電流，在三相完全對(duì)稱的情況下，理論上而言，經(jīng)過繼電器電流值為零，然而實(shí)際運(yùn)行中，受互感器鐵磁特性影響，其三相二次電流存在著一定誤差，為此在保護(hù)整定值設(shè)定時(shí)，需要躲過不平衡電流。降低不平衡電流，適當(dāng)調(diào)整保護(hù)整定值，可以有效提高繼電器保護(hù)靈敏度。

主變差動(dòng)保護(hù)，其電感器為單相變壓器差動(dòng)保護(hù)，在差動(dòng)保護(hù)區(qū)外出現(xiàn)短路故障時(shí)，變壓器高低壓兩側(cè)均會(huì)出現(xiàn)數(shù)值較大的短路電流，此時(shí)變壓器差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作。如電流互感器數(shù)值不當(dāng)，短路電流進(jìn)入到飽和區(qū)，另一側(cè)電流互感器設(shè)置為飽和區(qū)，此時(shí)差動(dòng)繼電器其不平衡電流增加，可能會(huì)引發(fā)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。電子式差動(dòng)保護(hù)互感器，其接收高低壓兩側(cè)電流數(shù)值數(shù)字信號(hào)，通過預(yù)定算法執(zhí)行計(jì)算描述不平衡電流數(shù)字量，電子式互感器精度較高，一旦出現(xiàn)外部短路故障，其變壓器兩側(cè)會(huì)承受較大數(shù)值的短路電流，然而電子互感器線性工作范圍較大，其短路電流多不會(huì)進(jìn)入到電子式互感器飽和區(qū)之中，其誤差控制較強(qiáng)，能夠發(fā)揮較好的保護(hù)作用，防止區(qū)外故障差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，從而提高變電站保護(hù)可靠性。

2 變電站繼電保護(hù)可靠性認(rèn)知

在變電站運(yùn)行中，傳統(tǒng)應(yīng)用的繼電保護(hù)裝置多采取電壓互感器、電磁式電流互感器，通過導(dǎo)線、電纜與試驗(yàn)端子等，將一次系統(tǒng)電流及電壓二次模擬量傳輸給繼電保護(hù)裝置，由繼電保護(hù)裝置對(duì)采集模擬量與整定值作出對(duì)比，對(duì)保護(hù)裝置動(dòng)作是否執(zhí)行給出判斷。然而這種繼電保護(hù)裝置，其差動(dòng)繼電器、電流互感器與相關(guān)試驗(yàn)端子連接均通過二次導(dǎo)線完成，其操作環(huán)節(jié)較多，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障或斷線，則會(huì)在斷開點(diǎn)附近形成高電壓，對(duì)設(shè)備與操作人員安全存在著一定隱患，且容易引起保護(hù)誤動(dòng)作；在保持正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，如差動(dòng)繼電器自身出現(xiàn)一定故障問題，則會(huì)導(dǎo)致其功能無(wú)法有效發(fā)揮，其保護(hù)難以有效實(shí)現(xiàn)；如電流互感器與差動(dòng)繼電器任何一相出現(xiàn)接地問題，則會(huì)是導(dǎo)致其接地點(diǎn)該相電流無(wú)法進(jìn)入差動(dòng)繼電器，從而導(dǎo)致誤動(dòng)。在巡視作用中，需要加強(qiáng)對(duì)不平衡電壓與電流進(jìn)行帶負(fù)荷測(cè)量作業(yè)，在測(cè)量過程中，容易出現(xiàn)電流回路開路，導(dǎo)致過電壓?jiǎn)栴}。且變電站運(yùn)行環(huán)境較差時(shí)，保護(hù)裝置長(zhǎng)期運(yùn)行，其安全隱患較大，保護(hù)實(shí)現(xiàn)可靠性降低。

3 數(shù)字保護(hù)技術(shù)在變電站安全運(yùn)行中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

考慮以上繼電保護(hù)在變電站安全運(yùn)行中所發(fā)揮的作用，為切實(shí)保障變電站安全運(yùn)行，提出在變電站中應(yīng)用數(shù)字保護(hù)技術(shù)，提高變電站安全運(yùn)行水平。

應(yīng)用數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，采取光纜通信網(wǎng)絡(luò)取代二次電纜，電子式互感器輸出反映一次系統(tǒng)電流數(shù)字量與電壓相關(guān)數(shù)字量，依托相關(guān)規(guī)約，在通信網(wǎng)絡(luò)中配置一定的數(shù)字化繼電保護(hù)裝置，其對(duì)提高變電站保護(hù)可靠性存在著重要現(xiàn)實(shí)意義。

數(shù)字化變電站差動(dòng)保護(hù)與傳統(tǒng)主差動(dòng)保護(hù)之間存在著顯著差異，具體表現(xiàn)為：第一，數(shù)字化變電站其采取光纜通訊方式，二次導(dǎo)線應(yīng)用量較少，有效降低了連接環(huán)節(jié)，其應(yīng)用的斷線概率較之二次導(dǎo)線回路開路概率較低。光纜網(wǎng)絡(luò)光電傳遞描述電流值數(shù)字量，在運(yùn)行中，即使出現(xiàn)光纜斷線問題，也不會(huì)出現(xiàn)高電壓現(xiàn)象，能夠有效維護(hù)設(shè)備及人身安全。且數(shù)字化保護(hù)裝置在應(yīng)用中具備光纜斷線閉鎖功能，保護(hù)裝置誤動(dòng)性較低；第二，數(shù)字式繼電保護(hù)裝置采取光電傳輸方式，從而消除了傳統(tǒng)保護(hù)方式中接地故障引起的差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)問題；第三，數(shù)字式繼電保護(hù)裝置具備較長(zhǎng)的運(yùn)行壽命，能夠解決傳統(tǒng)差動(dòng)繼電器輪調(diào)周期短現(xiàn)實(shí)性問題，不會(huì)因繼電器更換引起保護(hù)誤動(dòng)問題；第四，在巡查過程中，能夠直接通過數(shù)字式繼電保護(hù)裝置面板進(jìn)行操作，對(duì)相關(guān)保護(hù)裝置動(dòng)作量、制動(dòng)量等數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行讀取，不會(huì)因操作不當(dāng)引起安全事故問題。此外，光纜本身不存在金屬導(dǎo)線氧化問題，其運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性較強(qiáng)，且數(shù)字式繼電保護(hù)裝置具備故障自檢功能，一旦出現(xiàn)故障問題，則可以將其裝置進(jìn)行閉鎖，以提高保護(hù)動(dòng)作可靠性，實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字保護(hù)技術(shù)為依托，應(yīng)用數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，有助于提高變電站安全運(yùn)行水平。實(shí)踐證明，在變電站中應(yīng)用數(shù)字式繼電保護(hù)裝置，其較之傳統(tǒng)的差動(dòng)保護(hù)，在可靠性上更為突出，能夠有效提高保護(hù)動(dòng)作正確率，且數(shù)字式繼電保護(hù)裝置采取光纜通訊方式，支持相關(guān)資源信息共享，改變了常規(guī)變電站保護(hù)模式，其信號(hào)傳輸模式與接線方式的改進(jìn)，切實(shí)為變電站安全運(yùn)行實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)依托，現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值顯著。

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楊建祥（1971-），男，大專，助理工程師，研究方向:變電運(yùn)行。