申力

摘 要：目前，科學(xué)技術(shù)發(fā)展日益迅猛，電力行業(yè)也得到了快速發(fā)展，在變電站中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，尤其在繼電保護(hù)方面，而繼電保護(hù)在保護(hù)電網(wǎng)、設(shè)備安全中起到了非常重要的作用，同時(shí)也是電網(wǎng)穩(wěn)定、安全運(yùn)行的重要保障。文章展開了對(duì)35 kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)的研究，首先，簡(jiǎn)單介紹了繼電保護(hù)的內(nèi)涵以及配置方案，其次，對(duì)35 kV變電站的自動(dòng)化繼電保護(hù)配置進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上，探討了35 kV變電站的自動(dòng)化繼電保護(hù)策略，最后進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：35 kV變電站；繼電保護(hù)；自動(dòng)化系統(tǒng)；配置方案；策略分析

中圖分類號(hào)：TM772 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）17-0109-02

隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷推廣與應(yīng)用，自動(dòng)化技術(shù)已在電力行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，尤其是變電站。在自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用于變電站過程中，自動(dòng)化繼電保護(hù)成為了電力企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。繼電保護(hù)是變電站的重要組成部分，直接影響著變電站的可靠性與安全性，以自動(dòng)化系統(tǒng)為核心，展開繼電保護(hù)配置與改進(jìn)，有助于變電站的安全運(yùn)行，能夠推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展。

1 繼電保護(hù)的內(nèi)涵及配置方案

1.1 繼電保護(hù)的內(nèi)涵

繼電保護(hù)是一種自動(dòng)裝置，當(dāng)變電站電力系統(tǒng)運(yùn)行異?；虬l(fā)生事故時(shí)，可確保變電站與電氣設(shè)備安全運(yùn)行[1]。繼電保護(hù)能夠有效保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及電氣設(shè)備的安全性，是非常重要的保護(hù)手段。與此同時(shí)，繼電保護(hù)還是一種應(yīng)對(duì)措施，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，并且發(fā)出報(bào)警信號(hào)，直接將故障自動(dòng)排除；繼電保護(hù)還是一種設(shè)備，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行管理與監(jiān)測(cè)，若發(fā)現(xiàn)事故，則自動(dòng)將電氣設(shè)備元件斷開，對(duì)電路及電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。繼電保護(hù)的主要作用就是反映變電站電氣設(shè)備運(yùn)行異常狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后有選擇、自動(dòng)迅速斷開特定的斷路器。繼電保護(hù)的的基礎(chǔ)構(gòu)造是電氣設(shè)備物理量的變化，基本要求為可靠性、靈敏性、選擇性以及速動(dòng)性。

1.2 配置方案

繼電保護(hù)的配置方案主要有兩種，即常規(guī)保護(hù)配置方案和集中式保護(hù)配置方案。

常規(guī)保護(hù)配置方案是根據(jù)對(duì)象進(jìn)行配置的，其中常規(guī)保護(hù)包括變壓器保護(hù)、饋線保護(hù)、母線保護(hù)、電容器保護(hù)以及其他的保護(hù)測(cè)控設(shè)備[2]。

常規(guī)保護(hù)配置對(duì)原來保護(hù)裝置的交流量輸入插件、CPU插件的模擬量處理以及I/O接口插件進(jìn)行更換，分別改為數(shù)據(jù)采集光纖通信接口、通信接口處理以及GOOSE光纖通信接口，該方案使變電站繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)了向數(shù)字化的過渡。常規(guī)保護(hù)配置方案的結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

集中式保護(hù)配置方案是一種新型保護(hù)概念，以光纖以外網(wǎng)為基礎(chǔ)，基于IEC61850規(guī)約等一系列現(xiàn)代數(shù)字通信研發(fā)的。集中式保護(hù)配置方案是保護(hù)控制一體化裝置，將變電站的所有信息集于一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，具有靈活性、可靠性以及互補(bǔ)性，不僅可以同時(shí)保護(hù)變電站中的多個(gè)獨(dú)立設(shè)備，而且還具有控制作用[3]。具體的結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示。

2 35 kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)配置分析

35 kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)配置進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)時(shí)，其中關(guān)鍵環(huán)節(jié)是設(shè)備選型，設(shè)備選型的質(zhì)量對(duì)整個(gè)自動(dòng)化繼電保護(hù)配置的可靠性有著極其重要的影響。繼電保護(hù)配置在進(jìn)行選型時(shí)應(yīng)遵循的原則為：基于保護(hù)、監(jiān)控與測(cè)控等多個(gè)方面，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的冗余設(shè)備進(jìn)行合理控制，保證功能能夠合理分布[4]。具體包括以下內(nèi)容。

2.1 采用先進(jìn)主變壓器保護(hù)裝置

繼電保護(hù)配置選型時(shí)，應(yīng)對(duì)主保護(hù)與后保護(hù)被控裝置進(jìn)行綜合考慮，所選設(shè)備應(yīng)該具備遙控、遙信以及遙測(cè)主變壓器兩側(cè)位置斷路器的功能，并在變電站自動(dòng)化運(yùn)行時(shí)，能夠發(fā)生一系列保護(hù)動(dòng)作，如差動(dòng)速斷、重瓦斯與過流等。

2.2 選用保護(hù)進(jìn)線開關(guān)與聯(lián)絡(luò)開關(guān)的線路保護(hù)裝置

繼電保護(hù)裝置不僅要具有一般性的遙信、遙控與遙測(cè)功能，而且還要具備接地保護(hù)、限過流保護(hù)以及過負(fù)載功能。

2.3 采用保護(hù)電容器的保護(hù)裝置

電容器保護(hù)是保護(hù)重點(diǎn)，測(cè)控裝置應(yīng)以其為主，采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞?，而且還應(yīng)過電壓保護(hù)以及饋線保護(hù)著手，確保電容器能夠可靠、安全運(yùn)行。

3 35 kV變電站的自動(dòng)化繼電保護(hù)策略

3.1 以質(zhì)量為主，對(duì)設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，使裝置的使 用性得到有效提高

在設(shè)計(jì)裝置時(shí)，應(yīng)該對(duì)各種外在環(huán)境的變化進(jìn)行充分考慮，確保裝置即使處于嚴(yán)寒、潮濕或高溫環(huán)境下，也能保持正常工作。一方面，確定裝置安全系數(shù)，即適應(yīng)濕度、溫度、超負(fù)荷運(yùn)行結(jié)果預(yù)測(cè)以及振動(dòng)系統(tǒng)等，且必須保證其準(zhǔn)確性；另一方面，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，使設(shè)備趨向標(biāo)準(zhǔn)化與簡(jiǎn)單化，即在確?？煽啃缘幕A(chǔ)上，零部件越少，產(chǎn)品構(gòu)造越簡(jiǎn)單，系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率就越小。

3.2 對(duì)于冗余技術(shù)，應(yīng)該科學(xué)、合理運(yùn)用，使安全性與可 靠性不斷提升

冗余技術(shù)，又被稱之為儲(chǔ)備技術(shù)，是一種提高系統(tǒng)可靠性的有效手段，主要通過利用系統(tǒng)的并聯(lián)模型來發(fā)揮作用[5]。在繼電保護(hù)裝置中，應(yīng)該對(duì)軟件、硬件、信息以及時(shí)間的冗余資源加以充分利用，使雙系統(tǒng)保障技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，尤其針對(duì)電力系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)以及薄弱環(huán)節(jié)，必須科學(xué)、合理運(yùn)用冗余技術(shù)。對(duì)于軟件系統(tǒng)，可以正確采用信息保護(hù)技術(shù)、系統(tǒng)容錯(cuò)技術(shù)以及防火墻技術(shù)等冗余技術(shù)，從而使相關(guān)設(shè)備裝置的可靠性得到保障；在設(shè)計(jì)硬件時(shí)，需要對(duì)組建級(jí)冗余結(jié)構(gòu)加以正確應(yīng)用；信息冗余即有效利用復(fù)雜的編碼和檢錯(cuò)與增加信息位數(shù)，從而采用奇偶檢驗(yàn)、多重模塊以及階段表決等方式對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行自動(dòng)糾正；時(shí)間冗余主要對(duì)裝置的預(yù)測(cè)性加以有效利用，對(duì)于出現(xiàn)的故障，可提前發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行檢測(cè)，使故障的恢復(fù)率得以提升。只有軟件冗余、硬件冗余、信息冗余以及時(shí)間冗余相互協(xié)調(diào)、共同發(fā)展時(shí)，裝置的可靠性才可得到有效保障。

3.3 對(duì)于軟件給予足夠的重視，不斷提升軟件設(shè)計(jì)的水 平，確保軟件能夠正常運(yùn)行

軟件產(chǎn)品在特定的時(shí)間內(nèi)以及特定的條件下完成特定功能的能力，被稱之為軟件可靠性。在設(shè)計(jì)繼電保護(hù)系統(tǒng)軟件時(shí)，需對(duì)用戶個(gè)性化需求進(jìn)行綜合考慮，以滿足用戶個(gè)性化需求為核心，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循的原則主要包括兩點(diǎn)，一方面應(yīng)該簡(jiǎn)單，容易操作；另一方面能夠有效提高運(yùn)行效率，在遵循原則的基礎(chǔ)上，正確設(shè)計(jì)算法以及處理結(jié)構(gòu)。在編寫代碼時(shí)，應(yīng)該確?？茖W(xué)性以及合理性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)測(cè)試時(shí)出現(xiàn)的問題，確保數(shù)據(jù)輸入與輸出的一致性， 與此同時(shí)，建立并健全軟件系統(tǒng)的自查自修功能，使軟件系統(tǒng)的可靠性以及完整性得到保障。

3.4 加強(qiáng)培訓(xùn)，不斷提高技術(shù)人員的綜合素質(zhì)，同時(shí)定期 展開安全檢查工作

由于繼電保護(hù)裝置在不斷發(fā)展，且更新速度很快，此外對(duì)技術(shù)有較高的要求，因此，加大對(duì)員工的培訓(xùn)力度，不僅要展開專業(yè)技能方面的培訓(xùn)，而且還要增強(qiáng)素質(zhì)培訓(xùn)，在提高員工專業(yè)技術(shù)水平的同時(shí)，不斷提升員工的綜合素質(zhì)，調(diào)動(dòng)員工的工作熱情，增強(qiáng)其工作使命感以及責(zé)任心，不斷提升員工及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力。

在35 kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)時(shí)，常出現(xiàn)的問題是臨時(shí)性停電，從而影響繼電保護(hù)的正常工作，因此，維護(hù)工作者應(yīng)根據(jù)臨時(shí)性定點(diǎn)的具體情況，對(duì)整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)展開定期性檢查，通常定期性檢查工作應(yīng)至少每年進(jìn)行一次。

此外，在1～2年間隔區(qū)間需要展開一次整組性試驗(yàn)，使繼電保護(hù)運(yùn)行性能能夠穩(wěn)定發(fā)揮出來；然后在3-4年間隔區(qū)間，對(duì)出口回路、數(shù)據(jù)采樣回路等相關(guān)部分的運(yùn)行性能展開檢查，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。

4 結(jié) 語

在35 kV變電站中，提高自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置的可靠性以及安全性具有非常重要的意義，本文對(duì)自動(dòng)化繼電保護(hù)策略展開了分析，希望有助于提高繼電保護(hù)裝置的安全性、高效性以及可靠性。

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