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变电运行中的继电保护技术分析陈盛华

发表时间：2021/7/28 来源：《基层建设》2021年第14期作者：陈盛华

[导读] 变电运行是电力系统中的组成部分，在整体运转中起到了非常重要的用途。

        中化泉州石化有限公司福建省泉州市 362103
        摘要：变电运行是电力系统中的组成部分，在整体运转中起到了非常重要的用途。电力系统的正常运转和供电的质量就取决于变电运转的环节，在此环节内，继电保护则是变电运行的基础。在变电运行的环节中，继电保护无疑是让系统稳定运转的基础。一些安全问题，也是因为继电保护的不全面导致的问题。所以，如何完善继电保护并且提高相关技术是很重要的，这也是本文重点研究的问题。
        关键词：变电运行；继电保护；技术

        引言
        受到当前国家发展对电力依赖性增强等因素的影响，当前我国在近些年的发展过程中相继开展了技术革新和设备更新等工作。技术的进步和设备的更新使得工作效率不断提升，但是同时对电力服务的质量也提出了更高的要求。尤其是在安全性和稳定性方面，直接关系到当前设备运行效率，甚至影响到社会的稳定性。变电运行是当前我国电力系统工作的重要组成部分，而继电保护装置则是保障变电运行工作正常进行的重要基础。但是，在近些年的实际开展工作过程中可以发现，继电保护往往会受到技术条件等因素的影响而出现各种问题。本文将就这一方面的相关内容进行研究。
        1继电保护基本要求
        在继电保护运行维护期间，工作人员必须深入了解装置特性与基本要求，将其作为开展后续运行维护工作的主要依据。例如，当检查到继电保护装置未满足基本要求时，及时更换全新装置，将原有装置退役报废处理或进行返厂检修，以满足电力系统的继电保护需求。继电保护装置的基本要求包括：第一，可靠性。在满足保护动作触发条件时，要求继电保护装置可以在限定时间内快速执行保护动作，禁止装置出现误动与拒动现象。第二，选择性。在电力系统出现异常运行现象时，装置应选择性断开与故障点最近的开关设备，如果所断开设备选择不当，将扩大实际的停电范围，影响到其他无故障部分的运行状态。第三，灵敏性。要求所配置继电保护装置具有良好的监测精度及灵敏系数，装置可以第一时间发现所保护区域内出现的设备故障与异常现象，并执行相应的保护动作。第四，快速性。在电力系统出现运行故障后，继电保护装置应在限定时间内以最快速度执行跳闸等保护动作，断开故障设备与无故障部分的连接。
        2继电保护常见故障
        2.1内部故障
        内部故障是变电站内部继电保护装置中比较多发的一类故障，主要表现在如下几个方面：①接点故障。接点如果存在异常消耗情况，或者接触不良情况，都容易直接影响继电保护装置的正常运行。比如，接点部位被硫化物所腐蚀，影响该部位的质量。②差拍问题。差拍问题是继电保护装置出现电压异常等问题所造成的，如继电器电压是否满足规定标准与要求等；③装置元件故障。该故障也会直接影响继电保护装置的继电保护作用实现，进而会对变电站内部电力系统的正常运行带来不利影响。
        2.2外部故障
        鉴于变电站内部所设置的继电保护装置大都设置在复杂的环境条件下，非常容易受到外部环境因素的影响，如雷击、大风等都是潜在的外部故障诱发隐患，如可能会使继电保护装置发生绝缘故障。又或者在对继电保护装置进行日常运行维护过程中，相关检修人员没有及时检修及解决潜在的继电保护装置故障，或者没有做好继电保护装置的运维管理，使其受到了人为破坏或偷窃等等，这些都会诱发继电保护装置故障问题。从这个角度来讲，外部故障也是一类影响变电站内部电力系统正常运行中非常重要的继电保护装置故障。
        3变电运行中的继电保护技术
        3.1广域保护技术
        传统智能电网中的继电保护系统在采集信息的时候主要采取单端量和双端量的方式，不利于智能电网扩大生产规模。在实际采集信息的过程中，上述技术十分复杂，并且不容易操作。广域保护技术主要指将电网的子集作为处理数据的最小单位，然后在整个智能电网范围内对相关的系统数据信息进行汇总，根据数据分析判断出故障成因，及时判断故障位置，从而提出改进方案。广域保护技术不仅能够处理电网中的各种电力故障，还能实现自动恢复，能够有效提高智能电网中继电保护系统的工作效率。
        3.2智能设备技术
        智能电网之所以智能，是因为它在运行过程中需要很多智能化的设备，这些智能设备技术对电力电网的运行有极大的意义和影响。利用智能设备技术能够有效节约电能，实现可持续的发展理念。同时，设备技术中的超导体技术依靠超导电缆和超导体限流器的联合使用能够有效保护智能电网中的电流。超导体技术中的超导限流器能够实现检测转换和限流等多种功能。如果智能电网在运行过程中发生了短路故障，超导体会产生超高的电阻，实现限制短路电流，从而避免意外事故。超导电缆与常规电缆的电阻特性如图1所示，其中Tc表示导体由普通状态向超导体转变时的临界温度。

        图1 超导电缆与常规电缆的电阻特性
        3.3保护系统重构技术
        保护系统重构技术能够实现智能电网的配置和重组，满足了当代电网对于保护技术结构的需求，能够促进继电保护系统的优化，是继电保护系统中一种全新的技术，在智能电网运行过程中具有较强的自主适应能力。除此之外，保护系统重构技术在智能电网中具有超高的灵活性。智能电网中继电保护系统的整定值可以有效对不同电网的运行实施调整，能够对继电保护系统中的装置进行实时的监测和诊断，及时发现问题，从而提出有效的解决方案。在智能电网中的继电保护装置发生故障时，保护系统重构技术能够利用相关的设备自行代替保护装置，使智能电网恢复到正常运行的状态。
        3.4控制技术与决策支持技术
        控制技术和决策支持技术在智能电网中的主要作用是帮助继电保护系统进行系统的数据分析，对将要发生的故障进行预测和判断，从而作出正确的隔离切除决策，是电力电网中一种有效的配套装置和算法。控制技术能够对电力电网进行自动控制，并及时采取处理故障的措施，有效实现智能电网的自动修复功能。决策技术能够帮助智能电力电网专业地采集数据，将大量的数据进行清晰明了的分析和分类，从而帮助专业的管理人员及时作出判断，通常可以使用图表和动态着色的方法为管理人员提供服务。
        结语
        电力系统的重要组成部分就是变电站，它的运行为社会输送安全可靠的质量和电力。继电保护装置的运行是变电安全的基础，能够保证电力系统安全稳定，消除隐患。在信息科技化时代不断发展的现如今，继电保护装置也在发展过程中取得了重要突破，能够更大程度地确保变电运行。所以在智能化发展的现在，必须构建一个合理安全有效的平台，不断分析继电保护技术存在的问题，保障电力系统的发展。
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