摘 要：綜自變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)二次賄賂檢測(cè)精準(zhǔn)度的提升，有助于百年電站運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性的提升。本文從綜自變電站二次回路檢測(cè)的重要性入手，對(duì)基于外加電源法的二次回路檢測(cè)方法與微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：綜自變電站；二次回路檢測(cè)；微弱信號(hào)監(jiān)測(cè)技術(shù)；交流回路信號(hào)檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）35-0085-02

前 言

變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的保障因素。根據(jù)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，繼電保護(hù)裝置、綜合自動(dòng)化裝置及與之相關(guān)的二次連接線均需要具有良好的穩(wěn)定性。現(xiàn)階段，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)在電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)領(lǐng)域得到了應(yīng)用。數(shù)據(jù)采集功能、運(yùn)行監(jiān)測(cè)功能與繼電保護(hù)等功能是自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能。綜自變電站在電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)揮著較為重要的作用。對(duì)綜自變電站繼電保護(hù)二次回路檢測(cè)設(shè)計(jì)問題進(jìn)行探究，有助于我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化。

1 綜自變電站二次回路檢測(cè)的重要性

綜自變電站二次回路檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建，有助于解決二次回路錯(cuò)誤及故障所帶來的不利影響。在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障及異常情況的情況下，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置可以在最短的時(shí)間內(nèi)，在系統(tǒng)中切除故障設(shè)備，并將故障信息告知運(yùn)維人員[1]。如果繼電保護(hù)二次回路中存在一定的故障，由此引發(fā)的保護(hù)裝置誤動(dòng)問題會(huì)給運(yùn)維人員及信號(hào)監(jiān)控人員的正常工作帶來干擾。以綜自變電站為例，繼電保護(hù)系統(tǒng)故障所引發(fā)的誤動(dòng)問題可能會(huì)讓電力系統(tǒng)故障范圍有所擴(kuò)大，進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的電力事故。電力故障對(duì)設(shè)備測(cè)量值的破壞，甚至?xí)绊戨娔軘?shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性。二次回路檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建，可以為電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行提供保障。

2 二次回路檢測(cè)常用方法

萬(wàn)用表是二次回路檢測(cè)過程中常用的檢測(cè)工具包，基于萬(wàn)用表的檢測(cè)方式可以對(duì)電流回路連接情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如在保護(hù)屏電流連片兩端施加1A電流以后，如果電流顯示值大于1A，表明電流系統(tǒng)回路連接正常，反之電路系統(tǒng)存在開路故障。但是就二次回路檢測(cè)的實(shí)際情況而言，這一檢測(cè)方法并不能對(duì)電流互感器的極性進(jìn)行有效判斷。在保護(hù)屏內(nèi)電流公共端處于接地狀態(tài)的情況下，流經(jīng)電流表的電流可以直接與大地和保護(hù)屏之間形成回路。此時(shí)檢測(cè)人員在測(cè)量工作開展過程中，可以在打開電流連片以后，在兩端施加1A電流，如果電流表顯示的數(shù)值為1A以上，表明電路系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)，繁殖系統(tǒng)可能存在開路故障。

通過對(duì)此類二次回路故障檢測(cè)方式進(jìn)行分析，傳統(tǒng)檢測(cè)方式建立在人工檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)之上，此種檢測(cè)方式存在著過于依賴經(jīng)驗(yàn)的弊端，在實(shí)際檢測(cè)工作開展過程中，傳統(tǒng)檢測(cè)方式可能存在一定的疏漏。

3 基于外加電源法的二次回路檢測(cè)方法

基于外加電源法的二次回路檢測(cè)方法有助于二次回路檢測(cè)的精確度的提升。在這一檢測(cè)方法應(yīng)用以后，檢測(cè)人員在高壓設(shè)備投入運(yùn)行之間，可以通過設(shè)置短路點(diǎn)的方式模擬常見電路故障，并通過外加電源的方式構(gòu)建閉合回路。這一故障模擬方式可以讓檢測(cè)人員及時(shí)獲取二次回路的電流波形與電壓波形，并通過分析波形確定進(jìn)行檢測(cè)。電流互感器端子接線的可靠性也是檢測(cè)人員所要關(guān)注的內(nèi)容。在確定二次側(cè)無(wú)開路現(xiàn)象以后，檢測(cè)人員可以在向高壓側(cè)施加交流電源以后，分析電壓與電流的變化情況[2]。在對(duì)二次回路接線情況進(jìn)行分析以后，檢驗(yàn)人員需要及時(shí)對(duì)電流互感器與電壓互感器的極性進(jìn)行檢查，也可在此基礎(chǔ)上完成母差保護(hù)方向檢測(cè)、高頻保護(hù)方向檢測(cè)與縱差保護(hù)方向檢測(cè)。

4 微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的分析

4.1 微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用原理

微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)可以在毫安級(jí)別的電流信號(hào)檢測(cè)過程中得到應(yīng)用。這一技術(shù)可以在分析噪音成因、噪聲特性的基礎(chǔ)上，降低噪聲信號(hào)及外界干擾對(duì)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響。在抑制噪聲影響的基礎(chǔ)上，提升微弱信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確度，是微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的主要應(yīng)用原則。出于提升系統(tǒng)檢測(cè)精確度的需要，檢驗(yàn)人員可以從傳感器及運(yùn)算放大器的相關(guān)特征入手，對(duì)元器件的固有噪聲進(jìn)行分析，并要利用一些低噪聲器件，完成檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建。斬波穩(wěn)零運(yùn)放方式是直流信號(hào)檢測(cè)過程中常用的檢測(cè)方式。在交流信號(hào)采集過程中，檢測(cè)人員可以對(duì)OP系列運(yùn)算放大器進(jìn)行應(yīng)用。除此以外，微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)還與以下因素有關(guān)：①信號(hào)內(nèi)各種種類的噪聲的產(chǎn)生原因的分析；②信號(hào)內(nèi)噪聲的表現(xiàn)規(guī)律的分析；③淹沒于噪聲之中的待檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)工作。

4.2 微弱信號(hào)檢測(cè)方法

微弱信號(hào)檢測(cè)過程中常用的檢測(cè)設(shè)備包含有低噪聲運(yùn)算放大器、鎖相放大器和取樣積分器等多種設(shè)備。與之相關(guān)的取樣方法主要涉及到了以下內(nèi)容：①時(shí)域的相關(guān)方法；②頻域的頻譜分析方法；③取樣積分方法。通過對(duì)微弱信號(hào)的實(shí)際檢測(cè)使用過程進(jìn)行分析，上述方法所檢測(cè)的微弱信號(hào)的信噪比門限值較高。隨著非線性研究的不斷發(fā)展，諧波小波技術(shù)、隨機(jī)共振技術(shù)和建立在混沌理論反復(fù)個(gè)基礎(chǔ)之上的檢測(cè)技術(shù)可以在提升微弱信號(hào)檢測(cè)水平的基礎(chǔ)上，促進(jìn)微弱信號(hào)檢測(cè)方法的完善。如微弱振動(dòng)信號(hào)的諧波小波提取方法可以被看作是一種具有實(shí)用性的檢測(cè)方法。這一檢測(cè)方法在算法層面具有一定的便利性，在信號(hào)分解過程中不僅可以保證數(shù)據(jù)不變，也可以提供相關(guān)的表達(dá)式，除此以外，諧波小波方法也在相位定位方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。在諧波小波分解的基礎(chǔ)上，完成微弱振動(dòng)信號(hào)頻域頻段的提取，也可以為微弱信號(hào)檢測(cè)的精確性提供保障。

4.3 微弱信號(hào)檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)

運(yùn)算放大器在微弱信號(hào)檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)過程中發(fā)揮著重要的作用。根據(jù)微弱信號(hào)檢測(cè)的實(shí)際情況，運(yùn)算放大器在放大被檢測(cè)信號(hào)的同時(shí)，也會(huì)發(fā)揮出放大噪聲的作用。針對(duì)干擾噪聲對(duì)微弱信號(hào)檢測(cè)的影響，檢測(cè)人員需要借助濾波器完成噪聲信號(hào)與不同頻率的信號(hào)的分離，進(jìn)而對(duì)所要檢測(cè)的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。

有源濾波器與無(wú)源濾波器是檢測(cè)人員在微弱信號(hào)檢測(cè)過程中所常用的設(shè)備。無(wú)源濾波器具有應(yīng)用成本低、應(yīng)用效率高和系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單等多種優(yōu)勢(shì)。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，受檢測(cè)系統(tǒng)參數(shù)特性及自身阻抗比等因素的影響，該設(shè)備可能會(huì)表現(xiàn)出穩(wěn)定性較差的問題。在系統(tǒng)電流量增加至一定范圍以后，無(wú)源濾波器出現(xiàn)的過載現(xiàn)象也會(huì)給微弱信號(hào)檢測(cè)工作帶來不利的影響。有源濾波器具有較為良好的無(wú)功功率補(bǔ)償能力，相比于無(wú)源濾波器，有源濾波器在性價(jià)比方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。系統(tǒng)阻抗對(duì)有源濾波器的正常運(yùn)行的影響相對(duì)較小，故而有源濾波器在實(shí)際應(yīng)用過程中也可以表現(xiàn)出穩(wěn)定性良好的優(yōu)勢(shì)。造價(jià)高、運(yùn)行損耗較大與維護(hù)復(fù)雜性是有源濾波器的主要缺陷。

為保證微弱信號(hào)檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)人員在濾波器檢測(cè)過程中可以遵循以下原則：①根據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際需要，對(duì)有源濾波器與無(wú)源濾波器進(jìn)行選擇；②針對(duì)有源濾波器在實(shí)際應(yīng)用過程中表現(xiàn)出來的造價(jià)過高及運(yùn)行損耗過大等問題，檢測(cè)人員可以通過有源濾波器與無(wú)緣濾波器相結(jié)合的方式開展監(jiān)測(cè)，混合型有源濾波器的使用，可以為檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性提供保障[3]。

在濾波器應(yīng)用于實(shí)際檢測(cè)以后，檢測(cè)人員也可以將相關(guān)檢測(cè)法與取樣積分法應(yīng)用于檢測(cè)工作之中。相關(guān)檢測(cè)技術(shù)可以在壓縮帶寬、降低噪聲的基礎(chǔ)上，提升微弱信號(hào)檢測(cè)的精確度。取樣積分法可以發(fā)揮出恢復(fù)噪聲中的微弱信號(hào)波形的作用，取樣記分器的應(yīng)用，也可以抑制信號(hào)中的噪聲。

5 結(jié) 語(yǔ)

繼電保護(hù)二次回路狀態(tài)檢測(cè)對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。二次狀態(tài)檢測(cè)工作的開展，需要探討避免檢測(cè)過程中可能出現(xiàn)的電壓互感器二次短路問題。基于外加電源法的二次回路檢測(cè)方法與微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可以有效滿足二次回路的檢測(cè)要求。同傳統(tǒng)檢測(cè)方法相比，基于外加電源法的二次回路檢測(cè)方法與微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)有助于提升檢驗(yàn)結(jié)果的精確性。隨著檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，綜自變電站繼電保護(hù)二次回路檢測(cè)方式會(huì)得到不斷完善。

參考文獻(xiàn)

[1]常仲科，沈國(guó)華，李文君，梁 棟.變電站綜自系統(tǒng)遙信誤報(bào)誤動(dòng)試驗(yàn)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（35）：161～162.

[2]姜亞南.變電站全停綜自改造的成功案例分析[J].管理觀察，2016（22）：26～30.

[3]陳 巖，王文賓，史智潔.綜自站繼電保護(hù)系統(tǒng)智能化改造方案的比較與分析[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2015，27（S1）：23～26.

收稿日期：2018-11-12

作者簡(jiǎn)介：李沁風(fēng)（1990-），男，電力工程技術(shù)工程師，碩士、研究生，主要從事變電設(shè)備檢修工作。