摘要：為了使變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)能夠更廣泛和更迅速的發(fā)展和應(yīng)用，文章基于繼電保護(hù)在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的重要作用，分析了在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中設(shè)計(jì)繼電保護(hù)時(shí)需要注意的問題，探討了在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中與繼電保護(hù)有關(guān)的問題，以期對(duì)相關(guān)工作者能有所助益。

關(guān)鍵詞：變電站；綜合自動(dòng)化系統(tǒng)；繼電保護(hù)；變電設(shè)備；電網(wǎng)運(yùn)行 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM411 文章編號(hào)：1009-2374（2015）33-0108-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.058

近年來，隨著自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，變電站的綜合自動(dòng)化技術(shù)也開始迅速發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)將越來越被人們重視，其內(nèi)容也在不斷充實(shí)和完善?？偟膩碚f，變電站綜合自動(dòng)化大致可以分為三大部分：繼電保護(hù)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、事件記錄系統(tǒng)。它們?nèi)咧g既存在依賴性，又存在相對(duì)獨(dú)立性，在功能上有明確的分工，在建立系統(tǒng)時(shí)，又有各自不同的系統(tǒng)。其中繼電保護(hù)系統(tǒng)的獨(dú)立性要比其他系統(tǒng)的獨(dú)立性更明顯、更突出，所以在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，繼電保護(hù)又有一些特殊的問題需要單獨(dú)拿出來妥善處理和解決。

1 變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化后的好處

變電站綜合自動(dòng)化包括對(duì)變電設(shè)備的自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)、對(duì)電氣量和非電氣量的自動(dòng)測量和記錄以及對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)分析和對(duì)信號(hào)的顯示。由于變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化技術(shù)后，很多動(dòng)作都是靠設(shè)備自動(dòng)管理完成的，而不是靠人來實(shí)際操作完成的，這樣一方面可以減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)由于人為因素發(fā)生誤操作的可能性加以避免；另一方面還可以使電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性得到進(jìn)一步的提高。變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化后可以大大降低運(yùn)行費(fèi)用，這主要是由于變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化后，一些傳統(tǒng)的設(shè)備可以去除，設(shè)備的整體布局會(huì)比較緊湊，占地面積會(huì)減少，可以有效地節(jié)省工程造價(jià)和運(yùn)行管理人員數(shù)量，降低變電站的整體運(yùn)行費(fèi)用。

2 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的要求

繼電保護(hù)對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著特別重要的保護(hù)作用，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要求當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)、事件記錄系統(tǒng)或通信系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)承擔(dān)的主要功能不受任何影響，比如繼電保護(hù)系統(tǒng)所承擔(dān)的跳、合斷路器的動(dòng)作信號(hào)等都不受影響。這就要求它在整個(gè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中具有獨(dú)立性。具體在進(jìn)行變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中繼電保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)滿足如下要求：

第一，繼電保護(hù)裝置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)要獨(dú)立。對(duì)繼電保護(hù)裝置提供電流，電壓的線路要單獨(dú)從裝置內(nèi)部引用，對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行邏輯判斷的各種開關(guān)量要有自己獨(dú)立的系統(tǒng)，也要直接從裝置內(nèi)部引線，必須保證不與其他設(shè)備合用。

第二，在保護(hù)裝置上，跳合閘回路和相應(yīng)的保護(hù)出口壓板必須要有自己獨(dú)立的系統(tǒng)，并且在保護(hù)裝置的面板上，必要的動(dòng)作信號(hào)、警告信號(hào)要有其相應(yīng)的顯示，必須滿足繼電保護(hù)轉(zhuǎn)載能夠單獨(dú)使用。

第三，在其他系統(tǒng)和保護(hù)裝置進(jìn)行鏈接時(shí)，要求鏈接系統(tǒng)一定要通過繼電器控接點(diǎn)，或光電耦合器，或計(jì)算機(jī)通訊接口，并且鏈接電纜最好采用光纖電纜或屏蔽電纜，這樣可以防止其他干擾信號(hào)的入侵，增強(qiáng)繼電保護(hù)的抗干擾性能，以保證繼電保護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作。

第四，在設(shè)計(jì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的保護(hù)裝置時(shí)，應(yīng)該按標(biāo)準(zhǔn)化模件設(shè)計(jì)，這樣不但可以提高保護(hù)裝置的質(zhì)量，而且還便于批量生產(chǎn)和維護(hù)。

繼電保護(hù)系統(tǒng)一般可分為進(jìn)線保護(hù)、饋線保護(hù)、主要保護(hù)、電容器保護(hù)、電動(dòng)機(jī)保護(hù)、所用變保護(hù)以及備用電源自投裝置等，其中進(jìn)線保護(hù)可包括距離保護(hù)、電流保護(hù)、重合閘等，饋線保護(hù)可包括電流保護(hù)、重合閘等。

3 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中有關(guān)繼電保護(hù)的問題

3.1 繼電保護(hù)設(shè)備安裝方式的種類

目前繼電保護(hù)設(shè)備的安裝方式可分為兩種：集中式和分散式。集中式主要是指把保護(hù)設(shè)備集中安裝在控制室里的保護(hù)柜內(nèi)，通過每個(gè)保護(hù)柜的管理單元實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)系，保護(hù)設(shè)備與其他系統(tǒng)之間的信號(hào)傳輸是用數(shù)字量進(jìn)行的。分散式主要是指把保護(hù)設(shè)備分散安裝在開關(guān)柜上，一套保護(hù)裝置配套一個(gè)保護(hù)單元。把監(jiān)控系統(tǒng)放在控制室，通過保護(hù)裝置的管理單元實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置與監(jiān)控系統(tǒng)的鏈接，保護(hù)設(shè)備與其他系統(tǒng)之間的信號(hào)傳輸也是用數(shù)字量進(jìn)行的。集中式由于保護(hù)裝置和監(jiān)控系統(tǒng)之間是通過保護(hù)柜的管理單元實(shí)現(xiàn)的，它可以把保護(hù)柜與監(jiān)控系統(tǒng)柜之間的鏈接電纜節(jié)省下來。但鏈接到保護(hù)柜的CT、PT的電纜量增加了，這樣的方式保護(hù)設(shè)備有較好的工作環(huán)境，分散式保護(hù)裝置和監(jiān)控系統(tǒng)之間是通過每套保護(hù)的管理單元實(shí)現(xiàn)的，這樣保護(hù)柜和監(jiān)控系統(tǒng)柜之間的鏈接電纜量必然增加，但鏈接到保護(hù)柜的CT、PT的電纜量可以節(jié)省下來。這樣的安裝方式保護(hù)由于是分散開的，相對(duì)上一種鏈接方式來說，保護(hù)裝置的工作環(huán)境相對(duì)較差。此外要想保護(hù)設(shè)備與開關(guān)柜內(nèi)的設(shè)備成功順利工作，要求它們?cè)谠O(shè)計(jì)上一定要設(shè)計(jì)配合好，并且要充分考核保護(hù)設(shè)備的工作環(huán)境。

3.2 關(guān)于數(shù)據(jù)采集共享的問題

由于繼電保護(hù)設(shè)備在對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行的保障上有著特殊的作用，所以繼電保護(hù)最好不要與其他設(shè)備系統(tǒng)共用數(shù)據(jù)采集單元。

如果共同使用一個(gè)單元，一旦其他設(shè)備發(fā)生數(shù)據(jù)采集故障，那么必將對(duì)電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行構(gòu)成極大的威脅。主要有以下三方面原因：首先，在管理問題上，如果數(shù)據(jù)集中采集和共享，一旦其中的一個(gè)設(shè)備發(fā)生故障，整個(gè)供電系統(tǒng)都會(huì)受到影響，并且不利于日常的維護(hù)和管理；其次，各個(gè)系統(tǒng)設(shè)備采集數(shù)據(jù)的速率往往各不相同，做一個(gè)通用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)較難；最后，各個(gè)系統(tǒng)要求的系統(tǒng)可靠性也是不統(tǒng)一的，對(duì)繼電保護(hù)的可靠性設(shè)計(jì)要優(yōu)于其他系統(tǒng)，所以很難在一起協(xié)調(diào)工作。

3.3 關(guān)于防止干擾信號(hào)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的干擾問題

和高壓網(wǎng)絡(luò)相比，低壓網(wǎng)絡(luò)變電站對(duì)繼電保護(hù)的技術(shù)要求更嚴(yán)格，電壓系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境往往比較惡劣，特別是安裝在開關(guān)處的一些低壓繼電保護(hù)裝置常常會(huì)受到開關(guān)回路操作時(shí)的干擾和振動(dòng)，且這種振動(dòng)一般都比較大，即使集中放置在控室內(nèi)，如果集控室內(nèi)沒人值守也沒有空調(diào)，溫度對(duì)保護(hù)裝置的影響也會(huì)很大。此外在低壓配電網(wǎng)絡(luò)中，直流電壓和短路電流的波動(dòng)會(huì)比較大，以上這些都會(huì)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備產(chǎn)生不好的影響，因此在設(shè)計(jì)繼電保護(hù)系統(tǒng)時(shí)以上這些都應(yīng)該考慮到。

4 結(jié)語

希望通過本文對(duì)變電站繼電保護(hù)中一些問題的簡單論述，對(duì)今后人們?cè)谠O(shè)計(jì)和使用變電站繼電保護(hù)裝置時(shí)能有所幫助，使變電站綜合自動(dòng)化這門技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。

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作者簡介：任衛(wèi)華（1975-），男，河北邯鄲人，國網(wǎng)河北省電力公司邯鄲供電分公司工程師，研究方向：綜合自動(dòng)化及安全生產(chǎn)。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）