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智能变电站继电保护设备的运行和维护程亚楠

发表时间：2020/1/15 来源：《电力设备》2019年第19期作者：程亚楠毕亮

[导读] 摘要：作为一种可靠环保的智能设施，智能变电站通过对数字化、通信网络化以及标准化的记录，可以实现自动完成信息的采集、测量、控制、保护、计量以及检测等功能。

        （国网河南省电力公司商丘供电公司河南省商丘市 476000）
        摘要：作为一种可靠环保的智能设施，智能变电站通过对数字化、通信网络化以及标准化的记录，可以实现自动完成信息的采集、测量、控制、保护、计量以及检测等功能。由于智能变电站会用到较多的先进设备，因此也需要一定的高端技术完成对继电保护设备的运行和维护。
        关键词：智能变电站;继电保护;设备运行;维护技术
        智能变电站应用是一门综合性较高的技术，在这门技术的应用管理中涉及到了众多领域。这是一个与众不同的，全新的技术发展理念，与此同时，它也为电网领域的发展也提供了新的技术，能够更好的来管理和应用智能变电站。因此，我们要对智能变电站的继电保护设备的运行和维护给予高度的重视。
        1智能变电站继电保护的基本概述
        1.1智能变电站的基本结构
        智能变电站的主要结构包括“三层”“两网”。“三层”是指站控层、过程层和间隔层。站控层是变电站的中心组成部分，在变电站运行过程中可以随时掌握各种信息，具有重要的作用。它通过采集的信息控制电力通信和同步对时。过程层是为了保护智能变电站设备而存在的，包括合并电源、智能终端、电压互感器、开关设备、电流互感器和短路器等结构，工作时可以通过模拟智能变电站的用电量获取开关用电量。同时，过程层也可以进行一定程度的信息采集工作。间隔层位于上述两层之间，为智能变电站提供电力支持。它通过各种二次设备的同步工作保证主要设备的正常操作。“两网”指的是过程层网络和站控层网络，构成了继电系统的保护网。
        1.2智能变电站继电保护机制
        智能变电站中的过程网是继电保护机制的重要组成部分。在实际运行中，智能变电站继电保护机制的各种信息和数据不是固定不变的。因此，在对继电保护机制进行采购的时候，要充分考虑智能变电站的实际情况，判断继电保护机制能否满足当前变电站的需要。
        2智能变电站继电保护运行保护技术
        2.1线路系统的运行维护
        线路系统是智能变电站的重要组成部分，在当前的智能变电站线路系统中，必须严格按照电网运行情况、变电站需求安装相应的线路测控装置，同时确保不同的测控装置之间能够有足够的空间距离，避免相互之间造成影响。在线路系统的继电保护装置运行时，能够对线路运行状态进行实时监控，收集数据并传输至goose网，运用网络对数据进行分析整理，以此判断智能变电站线路系统的运行状态是否处于正常，如果在分析过程中发现线路系统出现故障或者存在安全隐患，继电保护装置会直接发出跳闸指令，从而传输至智能终端，实现智能变电站的保护目的，确保线路系统的安全运行降低故障带来的不利影响。
        2.2自适应继电保护技术
        自适应继电保护技术的应用可以进一步促进变电站的智能化。传统变电站的保护中，最大的缺点在于只能对设备进行检测，虽然可以对检测中发现的异常进行提示，但是无法进行自动化调整。设备发生异常和人受到异常提示通常有一定的时间差，使设备的维修工作存在延时。自适应继电保护技术可以实时监测系统，及时发现检测中的异常并进行自适应调整，从而实现继电保护。该技术最大的好处在于灵活调整设备异常情况。目前，该技术的发展已经达到了较高水平，可以调整和修复设备运行中出现的常规障碍。总的来说，自适应用电保护技术具有及时、可靠以及灵活的特点，可以有效促进继电保护系统性能的发挥，保证发电系统的稳定安全运行。

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        2.3母线保护
        与线路继电保护相同，母线的继电保护也是智能变电站中一个基本系统组成，智能变电站继电保护以分段保护的形式运行，能够将母线继电保护与线路继电保护分成两个单独的部分，这样不仅可以提高继电保护的运行效率，还能达到分段保护、合并单元、智能终端管理系统相互之间的连接及信息传递，从而实现不同单元系统之间信息的交换，达到保护效果。在使用母线继电保护技术的时候，必须要重视装置的接入工作，根据变电运行的实际情况，采取多种跳闸技术，当分段保护状态下母线设备失灵时，可通过GOOSE网络进行传输。
        2.4变压器的维护
        变压器是智能变电站继电保护的重点内容，在实际工作中，智能变电站变压器维护技术主要表现在两方面。第一，变压器内部维护，在这种状态下应该重视非电量的保护模块，尽量采取分布式的维护方法，结合电缆连接方式充分发挥变电器在智能变电站继电保护中的作用。第二，变压器继电保护后备部分的维护，在这种状态下较多采用集中式的维护方法，以确保智能变电站中变压器的安全而稳定。在应用变压器继电保护的时候，如果出现的了故障或者安全隐患，非电量保护模块可以对智能变电站中存在的安全问题及时了解，并第一时间做出跳闸指令，降低问题现象对变压器造成的损伤，实现智能变电站的稳定运行。
        3智能变电站继电保护设备的维护
        3.1智能变电站正常工作时的维护
        应加强对工作人员的专业培训，使相关工作人员清楚了解智能变电站的运行原理和设备的基本结构，以便在使用相关机械和设备的同时对其进行维护。即使在智能变电站正常工作时，也要关注相关设备的运行状况。具体而言，相关工作人员应该做到以下三个方面。第一，工作人员按照标准操作时，记录对机电保护设备的运行情况，并在每天的会议上上报，使所有的工作人员能掌握继电保护设备的情况，从而在出现异常时采取针对性的措施。第二，工作人员应该根据系统获取的信息处理设备，出现异常时要针对了解的设备状况和统计信息判断异常，如果是严重的异常，应立即联系专业维修人员，同时安排好异常之后的善后工作。第三，当出现短路器自动断开情况时，应逐一排查现场情况，分析故障的原因。当继电保护设备出现严重异常情况时，应及时切断开关，请专业维修人员来现场维修。
        3.2设备的日常管理
        应该做到以下几点:设备内外随时保持清洁，保证设备的工作环境。重视设备保养工作，及时加油换油，保证油压在正常的工作范围以内。对于设备的运行情况和磨损情况进行一定的掌控;设备运行异常时，应该及时停机，禁止设备带故障作业以免发生事故。停机之后应该及时安排相关的检查工作，如果存在高温、高压等危险要素时，应该注意采用一定的防护性措施。
        3.3设立管理监督人员
        为了保证继电保护设备在运行的各个环节的效果，除了相关的操作人员，还需要设立专门的管理和监督人员。管理监督人员要具备对继电保护设备的运行原理和继电保护设备结构的了解，同时要掌握专业的管理学知识。当智能发电站出现故障时，能够通过现场勘查和专业分析确定故障原因，然后根据具体情况指导现场人员排除故障。另外，管理监督人员要监督工作人员的操作，保证继电保护设备的操作严格按照标准执行。除了人员管理之外，管理监督人员还要对设备进行管理，包括对继电设备的寿命周期管理、从采购安装到运行的情况管理和对设备日常维护的管理。
        结语：
        要实现继电保护设备对变电站的保护工作，除了对设备维护以外，还要进行技术改革。目前，我国虽然在相关技术上取得了一定进步，但是为了电力系统后续的稳定发展，还需要将更多技术应用到继电保护中，如引进计算机系统的一体化技术，通过网络完成继电设备的全自动化监测与调整，降低人工资源的投入，在降低继电保护设备运行成本的同时，提高设备的保护效果。
        参考文献：
        [1]孙婷.乌鲁木齐地区110kV桃园智能变电站继电保护配置优化研究[D].北京：华北电力大学，2018.
        [2]陈水耀.继电保护失效检测及检修策略研究[D].北京：华北电力大学，2016.
        [3]陈星田.智能变电站继电保护隐藏故障诊断与系统重构方法[D].重庆：重庆大学，2015.