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智能变电站继电保护设备的运行和维护策略分析

发表时间：2020/7/21 来源：《电力设备》2020年第8期作者：陈宗1 彭倩芸2 张珊珊2

[导读] 摘要:现如今，我国的国民经济在快速的发展，社会在不断的进步，就智能变电站继电保护设备的运行和维护展开分析，分别介绍了智能变电站正常运行和异常运行时，相关继电保护设备的运行与维护策略，其中，对智能变电站异常运行时，信号转发的网络设备障碍、公用信号转发的网络设备障碍、继电保护设备的智能终端故障、交换机故障、间隔合并单元故障的维护策略进行了重点分析。

        (1 国网山东省电力公司检修公司山东济南 250000;2 国网山东省电力公司高青县供电公司山东淄博 256300)
        摘要:现如今，我国的国民经济在快速的发展，社会在不断的进步，就智能变电站继电保护设备的运行和维护展开分析，分别介绍了智能变电站正常运行和异常运行时，相关继电保护设备的运行与维护策略，其中，对智能变电站异常运行时，信号转发的网络设备障碍、公用信号转发的网络设备障碍、继电保护设备的智能终端故障、交换机故障、间隔合并单元故障的维护策略进行了重点分析。
        关键词: 智能变电站；设备性能；智能应用；设备运维
        引言
        智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基础要求，同时满足各类信息的采集、测量、保护、监控等多项功能，可保证电网实时自动调节、在线分析并提供相应动作等高级功能的变电站。国网公司在2009年启动了智能变电站试点建设，2011年全面推广建设智能变电站。截至2016年，国网公司已有约4000座智能变电站投入运行，“十三五”末预计新建智能变电站将达到8000座。智能变电站围绕系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保等方向取得了较好的成效。智能变电站的推广应用，大幅提升了变电站智能化水平，但在运行维护过程中也暴露出一些问题，主要包括工程设计、设备性能、智能应用、设备运维等方面，在一定程度上影响了电网的安全稳定运行。
        1 智能变电站概述
        智能变电站是电力系统的核心部分，具有较强的综合性与专业性，在技术方面涉及多方面领域，是对传统电网技术的改革与创新。现代化技术水平发展下，网络技术对电力技术具有很大影响，推动了变电站、电网工程的智能化发展步伐。当前智能变电站具有高度集成性特点，在运用过程中通过智能操作、运维一体化、信息及时传输等功能，大大提高了电力系统运行的质量与效率，其主要以网络通信技术为核心，对变电站设备运行进行实时监控，通过科学的操作与运行管理，提高变电站的运行效率，促进变电运行的稳定发展。
        2 智能变电站继电保护设备的运行和维护
        2.1正常运行时，设备的运行与维护策略
        以某智能变电站的运行实际为背景，对其正常运行时的继电保护设备运行与维护工作展开如下分析：智能变电站的信息控制系统主要分为3个层次，即过程层、间隔层和站控层，当系统处于正常运行状态时，继电保护设备的运行与维护重点在于运行检查。运维人员需要严格遵循相关规章制度，对运行设备进行定期检查，并做好记录；对于记录结果，应及时上报，确保整个运维团队对智能变电站继电保护设备的实际运行状况做到精准掌握。在获得继电保护设备运行数据之后，还需对数据内容进行有效分析，有效预判可能引发的故障问题，或对已经形成的故障及时锁定问题区域，并解决问题，避免故障范围的进一步扩大。在智能变电站正常运行时，自动断开断路器是一种常见的故障类型，此时应对设备现场进行全面排查，探究可能的故障原因。针对这一状况，掌握继电保护设备系统的基本操作流程、恢复暂停操作流程以及设备各部件结构的操作人员，能够更加快速地得到故障原因与相应的处理办法。需要注意的是，在断路故障发生时，应在第一时间断开开关，并联系专业的维修人员。
        2.2异常运行时，设备的运行与维护策略
        2.2.1对信号转发的网络设备障碍的维护
        在智能变电站异常运行时，需要对各类问题导致的异常情况进行切实诊断，从而制订有针对性的维护措施。

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在智能变电站当中，信号转发设备故障的维护处理，应从网络图数据资料着手，从资料当中提取有效内容，以此确定信号转发的网络设备故障原因及具体的故障位置。例如，当确定智能变电站继电保护设备发生GOOSE故障时，需要进一步对具体的故障情况与维修条件进行分析。若GOOSE连接出现异常，则可以判定原信号转发网络设备的连接保护失效。此时，需要进一步分析造成这一故障的决定性因素，并制订相应的解决办法，保证故障问题的高效解决，以支持继电保护设备的正常运行。
        2.2.2对公用信号转发的网络设备障碍的维护
        在智能变电站当中，公用信号转发的网络设备障碍，会对变压器保护、母线保护、过负荷联切等相关设备的正常运行产生一定影响。对此，首先要明确故障的实际影响范围，主要内容包括网络公用信号转发网络设备周围的设备与连接状态；其次分析其网络结构，并利用专业的维护技术，实现对故障的有效处理，促使继电保护设备恢复正常运行。
        2.2.3对继电保护设备智能终端故障的维护
        在智能变电站建设过程中，采用的智能终端为一种嵌入式计算机设备，该设备本身具有良好的性能与集成度，在使用过程中能够在最大程度上降低能耗。智能终端的主要作用就是对设备跳合闸的状态进行有效控制，当智能终端发生故障时，变电站当中所有设备的跳合闸都将失去控制，对变电站运行十分不利。对此，及时退出终端的出口板，是保障故障发生时跳合闸正常工作的主要手段；在此基础上，能够有效分析智能终端故障的形成原因，便于运维人员及时找到故障位置，消除故障，让智能终端及整个变电站的继电保护设备恢复正常运行。对继电保护设备的智能终端进行维护，是继电保护设备维护当中的重要环节。一旦智能终端发生意外或故障，就会直接导致跳合闸控制发生状况，引起出口板退出，达到继电保护效果。
        2.2.4对间隔合并单元故障的维护
        就当前的智能变电站建设水平与运行状况来看，间隔合并单元故障是一种最为常见的故障类型，也就是说，合并单元是智能变电站继电保护设备当中的薄弱环节。对此，需要运维人员加以重视，总结丰富的运维经验，保证故障发生时能够快速、准确地判断故障原因，并通过先进的技术手段降低相关故障的发生率。例如，在单套配置的间隔当中，有可能发生合并单元故障，故障发生后，运维人员需要在第一时间发出“断开”申请，即让发生故障的间隔单元的开关及时断开，并退出运行。当合并单元故障发生在双套配置的间隔当中时，运维人员需要作出如下反应：将单线间隔与故障位置对应的保护出口压板退出运行，同时将故障位位置对应的保护母线装置退出运行。当发生合并单元故障问题时，退出处理能够避免故障影响的进一步扩散，并为运维人员获取到充足的维护时间。
        结语
        探究智能变电站继电保护设备的运行和维护，对提升智能变电站的运行效益具有重要意义。智能变电站技术水平不断提高，继电保护设备越来越向着信息化、数字化、智能化进步，相比于传统的人工定检模式具有工作效率高、可靠性高的特点，通过智能变电站设备自身所特有的运维系统，能够对运行状态及时进行收集、查看，并具有很强的评估能力。
        参考文献：
        [1]刘晓宇. 智能变电站继电保护设备的运行和维护[J]. 科技与创新, 2018, 000(008):P.90-91
        [2]夏妍. 智能变电站继电保护设备的运行和维护研究[J]. 电子测试, 2018, No.387(06):117-118.
        [3]冯占芳, 宋常青, 杨政. 智能变电站继电保护设备的运行和维护[J]. 百科论坛电子杂志, 2018, 000(005):380.
        [4]田恩国, 田牧. 智能变电站继电保护设备的运行和维护[J]. 电力系统装备, 2019, 000(003):178-179