淺談繼電保護檢修及數字化繼電保護

淺談繼電保護檢修及數字化繼電保護

　　[摘 要]文章對繼電保護狀態下的檢修技術加以分析，主要從繼電保護狀態檢修技術的發展和應用等方面著手探究。文章從我國當前電網發展的實際情況出發，對繼電保護工作進行分析，討論了繼電保護檢修技術的重要意義及其發展情況，著重闡述了數字化繼電保護技術的工作模式和優點。

　　[關鍵詞]繼電保護;檢修;數字化

　　繼電保護技術在電力系統中發揮著極為重要的作用，因此繼電保護技術的發展水平在某種程度上代表著電力系統的發展水平。繼電保護技術隨著電力系統的革新而不斷向前發展，在電力系統技術革新的同時，繼電保護技術也被要求越來越高。繼電保護狀態檢修技術是繼電保護的主要內容之一，繼電保護裝置在不斷對其安全性和可靠性完善的同時，繼電保護狀態檢修技術也在隨之不斷的提高。變電站是電力系統中配電和輸電的集結點，是接受和分配電能、變換電壓、調整電壓和控制電力流向的電力設備。如今的數字化變電站則使變電站所有的信息采集、處理、傳遞和輸出過程由以往的模擬信息轉變為數字信息，與此同時建立了相關的通信系統和網絡設備。越來越多的電站開始從變電站自動化技術向全數字化變電站技術轉變，建設了具備兼容和自愈特性的智能化配電網，為當地的經濟發展提供了有力的電力保證。為了應對越來越多的要求，變電站的數字化繼電保護技術也需要不斷的提升。

　　1 繼電保護自動化系統實現的主要功能

　　1.1 實現繼電保護裝置對系統運行狀態的自適應

　　即在繼電保護裝置安裝前，要綜合變電站的電力系統的總狀況，對自動化變電保護裝置進行定值的設置，設置成功后，一旦電力運行系統中的運行指標和參數偏離定值范圍，繼電保護裝置就會及時作出排除故障的反應，而運行正常的情況下，保持對電力系統運行的監測。

　　1.2 實現對各種復雜故障的準確定位

　　采用電網繼電保護綜合自動化系統的另一個優勢就是在故障發生時，自動化的繼電保護裝置可以對故障存在的系統位置進行精確的定位。數字化的機電保護系統的定位較傳統的繼電保護系統更精準的原因在于，數字化的客戶機可以準確的接收到繼電保護裝置的運行數據，經由服務器的分析，可以得到更精確的故障定位。

　　1.3 完成對事故分析及事故恢復的繼電保護輔助決策

　　電力系統的某一部門的運行故障一般都伴隨著其他一些部門的運行障礙，所以繼電保護裝置在系統故障發生后，不僅要能及時判斷出主故障的位置和原因，還能夠做一些輔助措施來緩解和減輕系統中的其他障礙，這也是傳統的繼電保護裝置所不具備的功能。

　　1.4 實現繼電保護裝置的狀態檢修

　　因為繼電保護系統由各種設備和元件組合而成，所以在運行中難免會出現自身系統的故障，這種障礙不僅不能保證電力系統的正常運行，還會危及自身運行的可靠性。一般情況下，常見的繼電保護裝置解決的自身故障有：①通過對系統的各個硬件的檢測，判定各個硬件的工作狀態是否正常;②通過對故障的數據模擬，來檢測故障發生時的信息傳遞和開關功能是否正常。

　　通過這兩種方法對繼電保護裝置的自身系統的定期檢修，可以及時發現繼電保護裝置運行中的問題，及時的解決，避免運行中的安全隱患。

　　1.5 對系統穩定問題進行分析，并提供解決方案

　　對于電力系統來說，供電的穩定性和安全性是同樣重要的，因為現在的住宅和生產的供電已經實現了縱聯，運行中的各種波動都會影響其他部分的供電效果。所以，自動化的繼電保護系統的應用就顯得十分必要，通過自動化的繼電保護的調試可以有效的保持本區域的電力系統在運行中的穩定。

　　2 現階段繼電保護檢修技術的發展狀況

　　繼電保護設備的更新換代，推動了包含繼電保護檢修技術在內的繼電保護技術整體的發展。同時，繼電保護裝置結構的復雜性和繼電保護技術的專業性都給檢修人員的業務技能水平提出極高的要求。繼電保護檢修技術的發展原則，是以繼電保護技術為基礎，根據繼電保護裝置的實際情況和工作需要進行不斷的修正完善，以提高繼電保護裝置狀態評估的準確度，進而采取針對性措施予以調整。

　　根據繼電保護檢修的時機與主動性，目前的繼電保護檢修技術分為預防性繼電保護檢修技術和故障發生后的繼電保護檢修技術。預防性繼電保護檢修是發生在故障出現之前，通常是按照計劃或根據設備狀態開展的主動性檢修措施。它通過對繼電保護設備進行維護性檢修，改善設備運行條件，增強設備性能，使設備的有效使用期限延長，從而降低設備成本，提高電力系統整體的經濟效益水平。事后繼電保護檢修技術具有被動性的特點。它是在故障出現后采取的檢修行為，通過對故障現象的分析研判，確定故障產生的原因，然后據此實施針對性的修繕措施，改善設備的運行狀況，避免同樣問題的發生。從統計數據上可以知道，當前電力企業多數都是以預防性檢修為主要檢修手段，以事后檢修為輔助措施。這樣做的優點非常明顯。預防性檢修對設備正常運行影響最少，不僅可以有效保障設備運行質量，還可以降低設備維護成本，而且萬一預防性檢修失敗，還可以通過事后檢修予以彌補。事前、事后的雙重檢修保護，為繼電保護設備的正常工作提供了最為可靠的保障。其中，預防性繼電保護檢修技術又分為預知性維修與狀態檢修兩種模式。前者是依照相應的檢修周期或檢修計劃實施的定期檢修;后者是通過對設備運行表征進行測評，從而確定設備運行狀況的好壞，進而決定是否進行檢修以及檢修的內容。由于目前繼電保護設備自檢功能與實時檢測功能尚未完善，使得預防性的繼電保護檢修實施難度很大，檢修效率受限嚴重。隨著科學技術的發展，特別是數字技術的應用使得繼電保護技術工作效率大幅提升�，F階段的繼電保護檢修技術通過監控系統對繼電保護設備進行實時觀測，大幅降低了繼電保護裝置發生故障的概率，使得繼電保護裝置安全性與可靠性顯著提升。

　　3 數字化繼電保護

　　①在數字化繼電保護系統中，電子式互感器把所采取到的模擬量轉換為數字量，然后送入安裝好了的合并單元。合并單元再對信號同步采樣以及數字化，然后依照IEC6185091的格式要求，利用光纖傳遞到保護設備。保護設備中的調合閘指令再經變電站事件網絡傳遞到智能操作箱當中，由此便出口調合閘便完成;與此同時，智能操作箱也將采取間隔里的遙信信息，然后經過變電站事件通信網絡傳遞到保護設備。數字化繼電保護裝置能夠與監控計算機通過站控層進行通信。②在常規微機保護系統中，常規電磁式互感器把測得的模擬量通過二次電纜傳送給變送器。變送器將模擬量轉變為標準的電流或電壓信號傳送給微機保護裝置當中。然后由微機保護設備進行模擬/數字的轉換，轉換后便完成保護功能方面的運算。

　　4 結 論

　　我國繼電保護水平還存有較大的提升空間，繼電保護檢修技術還有待進一步完善深入。作為電力工作者，要充分認識到繼電保護檢修工作的重要意義，不斷深化繼電保護檢修技術研究與開發，注重工作創新與實踐，努力提高繼電保護檢修水平，為繼電保護全面實現數字化、智能化、網絡化，為我國電力系統的正常穩定運行做出自己的貢獻，所以提高繼電保護檢修技術日益成為人們研究的重點。通過適時的檢修，提高保護系統設備運行安全的可靠性，使繼電保護設備的運作率得到提高。

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