电力系统自动化继电保护装置及其测试研究

电力系统自动化继电保护装置及其测试研究

朱泳恩

清远市长丰电力科技有限公司，广东清远， 511515

摘要：现代继电保护装置内部包含了很多数据，包括电流、电压、频率、功率因数、有功、无功和数字量信息等，但这些数据往往实现单一的功能，数据复用率比较低，装置所具备的保护功能都是在设计时就已经固定。电压无功控制装置也存在诸多问题，例如存在自动化系统前置机与后台监控机容易因运行程序出错导致死机的现象、装置动作过早完成、装置动作过晚完成导致动作前电压已越限、装置容易受到网络通信影响等。在实际应用中，有些用户往往需要一些继电保护装置上不具备的特殊保护功能，如一般继电保护装置上只有４段过流保护，如果用户需要４段以上的过流保护则无法实现。另外，现代的继电保护装置都不具备电压无功控制和备自投等功能，这些用户都是需要增加额外专门的设备去实现，增加了一定的成本。当前继电保护装置存在保护功能配置灵活性差、通用性不强的问题，需要加强测试方法。基于此，本篇文章对电力系统自动化继电保护装置及其测试进行研究，以供参考。

关键词：电力系统；自动化；继电保护装置；测试

引言

继电保护装置是电力系统的重要组成部分，对电力系统的安全稳定运行起着重要作用，当电力系统中的元件发生故障时，能够控制断路器跳闸，终止事故进一步扩大，同时向运行技术人员发出警告信号，通知及时处理。它的正确动作对保障电力系统安全运行十分重要，不正确动作会给电力系统造成巨大经济财产损失或人员伤亡，因此保证继电保护装置正确动作的意义重大。为此，电力规程要求定期对保护装置进行测试，保证各项保护功能能够正常工作。经调研发现，目前对继电保护装置的调试、测试、检修等仍采用人工模式，需要专业人员根据不同功能、不同型号的保护装置做差异性安全措施、接好试验接线，再根据功能要求逐项开展测试工作，人工判断试验结果。整个测试过程工作效率低，试验结果受人为因素影响大。若试验结果偏差大，则需进行反复测试；若检测人员不熟悉该型号装置，则会导致检测方法错误。这样反复、错误地测试会损伤检测设备，无法判定保护装置功能是否正确，会导致工期延误，甚至造成安全事故。为此，提升继电保护装置测试的智能化水平，提高二次作业的工作效率、准确性和客观性十分紧迫。

1继电保护自动化装置及工作原理分析

继电保护自动化装置应用场景包括发电、输变电、配电等电力系统的各个环节。以输变电为例，继电保护自动化装置保护的对象主要是高压输电线路及变电站，继电保护自动化装置的保护功能主要包括以下三个方面：一是主变压器保护，保护功能以电流保护、电压保护、后备保护等为主；二是线路保护，以过流速断保护、重合闸保护等为主；三是母线保护，保护功能以两段充电保护、过流保护等为主。

2自动化继电保护装置测试的实施

2.1自动化继电保护装置的测试要点

在自动化继电保护装置的测试过程中，当测试继电保护装置的平均故障时间时，可以采用定数截断法进行测试，以确定继电保护装置的故障时间。从测试结果可以看出，截断失效数的范围应在4~7之间选择。例如，在测试中，平均故障时间为M，该时间应为截断时间的倍数，并选择具有代表性的样本r，样品数量应根据总量的大小确定。

2.2统一建模的继电保护测试装置

电力系统变得越来越复杂和智能，微机型智能继电保护测试设备的类型也越来越多样化，用于组件保护、线路保护、辅助保护，智能配电网络终端和测量控制的各种测控装置不断出现。在这种情况下，有必要提供一个集成的自动测试平台。使用一台主机控制多个测试仪器一起工作，每个测试仪器调试一台保护装置，并且在测试之后，每个测试仪器都会通过数据通信将测试结果发送到主机，以创建记录文档。结合保护性测控单元的条形码识别系统，历史记录将变得更加完整。这种调试方法最大程度地减少了调试人员的工作量，并可以同时测试多个测试对象。在调试之前，中央控制PC对每个测试仪执行单独的远程配置，将测试计划提交给测试仪并设置测试标准。在调试过程中，测试仪器的调试过程是集中监控和管理的。调试后，为每个测试的装置创建调试报告，并将其存储在数据库中。因此，在整个系统调试中，只需要一个管理人员控制中央PC，就可以同时完全自动化地调试多个设备。此类系统的开发主要在于继电保护测试设备的各种I/O接口插件以及整机测试模型的组态软件。基于数字化继电保护装置的硬件架构实现这样的系统并不难，关键是为整机测试模型配置软件的开发。

3提高电力系统继电保护与自动化装置可靠性措施

3.1丰富检测手段，提升产品合格率

检测作为出厂前的最后一个环节，应当采用技术+人工的方式加强对继电保护自动化装置的测试，以提升产品出厂合格率。继电保护装置生产厂家应借助自动检测系统、老化房老化、人工抽检等方式确保产品出厂前单一装置的软件功能的可靠性。同时，定期对单一装置的硬件进行测试，不定期对单一装置进行EMC测试，确保继电保护自动化装置硬件功能的可靠性。通过软件、硬件的测试，提升保护的有效率。

3.2树立责任意识

电力工作展开的重要依据就是良好的责任意识，只有在 工作过程中，各技术人员都能做到认真负责才能更好的开展继电保护装置的运转和调试工作，继电保护装置的调试需要涉及到很多细节，包括了各项数据的对比，所以各技术人员应该秉承着着严的工作作风，以及认真负责的态度，对每一个技术细节进行排查和对比，并且善于发现在调试过程中所出现的异常信息，针对性的找到故障发生的原因并及时处理，积极的维护继电保护装置的安全性，以保证电力系统稳定运行，实现高效运转。所以相关部门也要加强宣传教育，提高人员素质，建立更加专业的人员队伍，使工作人员不仅具有超高的技术水平同样具有严谨的工作态度，使安装调试工作取得事半功倍的效果。

3.3建立数据库

在继电保护装置的调试过程中，工作人员一定要先对电力线路进行全面的检查和分析，如果电力线路出现了变动，那么要对变动状况进行核查，然后完善到设计图纸中，以保证施工图纸可以反映出真实的线路状况。最后，在调试之前要再次确定图纸，仔细比对，保证工作数据的真实性和准确性。在继电装置调试完成之后，对其中存在的检修情况以及故障点进行实时记录，并将工作中总结和整理的经验也存入到数据库之中，完善电力系统的运营和维护信息，使电力系统的数据运转记录可以根据日常变化而自动生成，也使工作人员可以对电力系统的运转状况有更加清晰的了解，对于细节的调试数据而言同样也要保证其准确性和完整性，这些也可以作为日常的工作经验，在对人员的技术培训之中作为案例来使用，以避免人员在工作中如果出现同种状况而不能及时处理，这也是对工作人员能力和技术的提升，便于在后期可以更好的展开调试工作。

结束语

经济社会不断发展，科学技术不断进步，电力行业的竞争更加激烈，要求也不断提高。电力企业要想在竞争激烈且要求严格的电力行业立足，就需要使用质量过关的继电保护自动化装置，并培养一批技术过硬，有能力有担当的员工。通过继电保护自动化装置的质量可靠、功能可靠及操作人员可靠保障电力系统安全稳定运行，在竞争激烈的电力市场中保持核心竞争力。

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