电站和变电站继电保护系统可靠性的优化方案

电站和变电站继电保护系统可靠性的优化方案

杨彦波

国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司 内蒙古 通辽 028000

摘要：目前，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，通过分析变电站微机继电保护系统误动的主要原因，研究提高继电保护自动化系统可靠性指标的方法，提出了提高微处理器系统可靠性所需费用的近似上下界。研究认为，只有在执行评估电磁环境的常规措施时，才有可能在运行期间保持微处理器系统的可靠性水平。同时，在确定电磁状态的阶段，有必要注意接地系统的状态，而采用半间隔法进行故障诊断最为合适。

关键词：变电站；继电保护；电磁；隔离法

引言

自动化变电站在智能电网的发展过程中起到了关键性的支撑作用，自动化变电站的发展为传统变电站运行维护带来了全新的变革方向。在智能化变电站的继电保护过程中，应对继电保护的方法进行实时的深入研究，与当代自动化变电站的继电保护要求紧密结合在一起，最显著的变化在于由传统的微机保护装置转变为智能设备(智能终端)。因此，将电力系统的发展与电网建设的需求紧密结合，可增加设备的使用年限与成本效益。本文将变电站自动化系统结合建设工程的继电保护装置运营存在的问题进行了探讨分析，为自动化变电站继电站保护问题提供更为技术性、实用性的配置方案。

1智能变电站

在智能变电站继电保护系统当中，是以智能变电站为基础，通过对原有变电站基础设备的智能化改造，以实现对变电站的科学、智能化管理。结合目前智能变电站的设计基础，是在变电站与网络通信技术相结合的技术上，通过发挥计算机网络传输技术的优点，完成对智能变电站线路的相关数据的应用与测量工作，从而实现对变电站系统的运行控制。按照智能变电站的运行特点，其涵盖了数字化集成设计、模块化处理技术等在内的多种技术方法。比如，数字化集成设计是通过对变电站工作内容的分解，来转化为相应的处理模块；此后利用模块化处理技术保障对整个技术系统的有效控制，从而完成相应的变电操作、信息监督，做好电力运行保障。2继电保护可靠性的影响因素在供电系统正常运行中，其运行状况的监测工作都是又继电保护装置来完成的，在继电保护装置正常运行过程中，导致其鼓掌发生的原因众多，但是其中最为重要的一个因素即使继电保护装置中的微机保护装置部位存在的问题。（1）微机保护装置质量不合格。导致微机保护装置不合格的原因也是多方面的，比如在生产过程中没有严格执行相关的质量控制标准；出厂时也没有进行相关的质量检测等等，上述这些因素的存在都是导致不合格微机保护装置在市场上销售的关键；（2）缺乏一个整洁的安装环境。微机保护装置由于是一个精密仪器，所以对安装环境有较为严格的要求。但是，在实际的安装环境中，往往没有严格按照微机保护装置的使用和维护说明来具体的操作。这样，一旦空气中出现大量的灰尘、杂质、潮湿等情况时候，就会使得微机保护装置零部件发生损害及腐蚀的情况，影响微机保护装置正常功能的发挥，使得其无法正常的运行，（3）安全检查不合格。微机保护在日常运行过程中，需要定期的对继电保护设备进行安全检查，如果检修人员能够在故障初期及时的发现并进行处理，这就会有效的保证微机保护装置的可靠性。

3电站和变电站继电保护系统可靠性的优化方案

3.1对电磁环境评价的常规措施

在变电站户外开关设备运行过程中，由于腐蚀、与接地装置接触恶化、电缆线路绝缘性能下降等原因，接地系统的质量指标恶化。在新变电站或变电站的运行中，在设计阶段所犯的错误可能会显现出来。这些情况需要执行常规措施（有时也包括计划外或重复的活动），以记录抗干扰性的质量，确定故障位置以及运行中出现的一些监控问题。在大多数情况下，为评估电磁环境而采取的措施需要防止造成大问题。因此，短路和雷电流通过避雷器的方式只能通过计算来确定。而其余参数包括主控板上工业和射频频段的恒定磁场水平，以及一次网络中的静电放电功率和脉冲干扰功率，可用于测量。据统计，大多数继电保护自动化系统的故障（误触发）发生在雷击（超过40%）时，说明需要仔细检查接地系统和与接地体接触的连续性。接地系统的某些元件位于地下，这使得对有问题的接地体进行有效检测的诊断措施变得复杂，在检查过程中遗漏的任何元件都将是潜在危险的电磁干扰源。因此，开发一种实用的接地系统故障元件诊断方法，对于变电站电磁检测的成功进行具有极其重要的意义。

3.2自动化继电保护装置的接口实现方式

电子式互感器在自动化变电站中处于主要信息技术的应用地位，其工作过程主要是通过光纤采集到数据信息，再以逛数字信号的方式将数据信息传送至通信低压端，最后在对数据的归类处理下对满足规范要求的数字量进行最终输出。在最终接收到的数据信息形式是以数字量的采样值方式通过光纤进行的，以至于在信息传播中不含有高次谐波(High-orderharmonic)。在即将合并的数据信息中可直接变换为用于楼价保护的电信号采集值，规避了在数据信息传递过程中中间环节造成的数据采样误差情况的出现。由此可见在与自动化变电站实际情况结合后采用的对点通信方式(分为执行单元以及中央处理单元)，直接决定了在自动化变电系统中网络结构复杂程度，对保护接口的具体链接方式进行了直接网络通信的工作方法。

3.3改良设备元件

基于智能变电站继电保护系统中合并单元元件的特殊作用，通过改良合并单元元件利用方法，可以有效提升系统运行的可靠性。通常而言，继电保护系统中的合并单元会与电子互感器共同完成信息采样工作，但为了增强合并单元的可靠性，就需要在继电保护系统的每一个信息采样环境再加入A/D系统，通过同步输出多个采样值的方法，增强继电保护系统的可靠性。此外，还可以通过提高系统当中交换机元件的冗余度以及光缆线路元件可靠性的办法，增强智能变电站继电保护系统的可靠性。事实上，智能变电站继电保护系统的可靠性受到交换机稳定性和光缆线路安全性的影响，只有通过对继电保护元件的日常保护，才能最大限度的提高智能变电站继电保护系统可靠性。

3.4开发系统建立匹配度

在对变电器自动化继电保护系统进行开发时，需要从全局的角度建立完整的联系关系。在不同系统的互联工作过程中需要着重关注转换接口是否存在不匹配的问题，在与不同厂家进行互联时能够做到彼此兼容相互糅合，保证制造商与技术部门可以做到统一技术标准，彻底解决转换接口匹配程度的问题。

结语

提高微机保护系统的可靠性指标不需要修改电气安装规则，但需要使用技术特性规范的优质电缆产品，以及采用一个串行通道传输有限数量变量的数字数据传输格式。只有在执行评估电磁环境的常规措施时，才有可能在运行期间维护微处理器系统的可靠性水平。在对监测接地系统的状态和故障进行诊断时，最好采用考虑无故障运行概率的半区间法。

参考文献

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