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科技論文：變電運行中的繼電保護問題的探討
安全是變電運行中永恒的主題，也是不變的思想，繼電保護作為保障變電運行安全的關鍵技術!下面是小編收集整理的科技論文：變電運行中的繼電保護問題的探討，希望對您有所幫助!
【摘 要】：科學技術的進步給經(jīng)濟和社會帶來了很大的改變，電力系統(tǒng)在運行過程中確保其運行安全是至關重要的，為此，在電力系統(tǒng)中應用了繼電保護裝置。繼電保護裝置在發(fā)展過程中也經(jīng)歷了很多的發(fā)展階段，現(xiàn)在已經(jīng)是非常成熟的系統(tǒng)了。在電力系統(tǒng)中繼電保護設備的作用是非常特殊的，電力系統(tǒng)運行過程中要保證繼電保護設備的正常工作。即使電力系統(tǒng)是在維護當中，繼電保護設備的保護也是非常重要的，在故障發(fā)生的時候，繼電保護設備能夠及時采取措施，方便工作人員進行處理。
【關鍵詞】：繼電保護;變電運行;事故
1 引 言
電力系統(tǒng)中有很多的電氣設備和電網(wǎng)線路，一旦電力系統(tǒng)運行中出現(xiàn)任何問題給這些電網(wǎng)和設備帶來的危害是無法預計的，為了更好的保證電力系統(tǒng)可以安全的運行，繼電保護是非常重要的，也是保證電網(wǎng)的關鍵措施。繼電保護技術在電網(wǎng)和科學技術慢慢發(fā)展的同時也在不斷的進步，近年來，人們對用電質(zhì)量和用電安全提出了更高的要求，這樣就使得繼電保護設備也要不斷提高，這樣才能更好的保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。繼電保護設備在電力系統(tǒng)中可以防止系統(tǒng)的穩(wěn)定性被破壞，同時也能避免出現(xiàn)大面積停電的情況。變電運行中出現(xiàn)的問題一直是非常多的，為了更好的保證其安全性和穩(wěn)定性，繼電保護設備要更好的進行升級。
2 變電運行中繼電保護問題
繼電保護設備根據(jù)負載電荷和使用狀態(tài)等多個方面可以劃分為不同的種類，以及時地發(fā)現(xiàn)問題，方便掌握各個設備的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。具體的分類有：A類，正常運行，指變電設備的狀態(tài)良好，正常運行，不存在安全隱患;B類，可疑狀態(tài)，指的是變電系統(tǒng)存在一些尚未查明的故障，存在一定的安全隱患問題;C類，低可靠性狀態(tài)，指通檢測手段檢測出變電運行過程中存在安全故障和缺陷;D類，危險，指的是變電過程中，存在較大的危險或安全隱患，需要緊急進行處理。根據(jù)變電運行狀態(tài)的不同分類，可以清晰地反映系統(tǒng)的問題，以便工作人員及時正確地做出應對措施。變電運行中的繼電保護問題主要依據(jù)變電設備的狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)、故障缺陷記錄、負荷數(shù)據(jù)等信息為基礎，按照一定的標準對繼電保護的對象進行量化和保護，繼電保護的配置原則應該遵循《繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程》中的要求，做到以下六點：
電運行中的繼電保護不僅僅是單一繼電保護裝置，而是完善的繼電保護系統(tǒng)，需要一次設備和二次設備的協(xié)調(diào)配合，才能提高繼電保護的智能化和自動化水平。為了提高保護系統(tǒng)的可靠性，應該充分滿足“可靠性、靈敏性、選擇性、速動性”等設計要求。
感應式互感器應該由兩路采樣系統(tǒng)進行采樣，每路采樣系統(tǒng)都采用雙A/D系統(tǒng)實現(xiàn)，采樣數(shù)據(jù)通過同一傳輸通道傳輸給一套保護裝置。這樣做的好處是大大降低了設備故障率，當一個互感器發(fā)生故障時，另一個互感器仍然在正常工作。通過對合并單元的數(shù)據(jù)分析，可以發(fā)現(xiàn)互感器的故障問題，既提高了繼電保護的安全性又可以保證了繼電保護系統(tǒng)故障的及時排除，見圖1。
為了防止繼電保護裝置的失靈，應該采用GOOSE網(wǎng)絡傳輸模式進行數(shù)據(jù)傳輸，斷路器間采用點對點的方式可以有效地提高傳輸?shù)目煽啃浴?/p>
為了避免各個保護系統(tǒng)網(wǎng)絡之間的相互干擾，變電運行中各等級的系統(tǒng)需要相互的獨立，繼電保護裝置內(nèi)部的數(shù)據(jù)接口控制器也應該具有一定的獨立性。
電壓等級高于110kV的單母線和雙母線電路系統(tǒng)，其相互之間應該配置獨立的三相ECVT，從而簡化二次回路，提高系統(tǒng)的可靠性。
繼電保護的安裝環(huán)境應該符合相關的技術標準的要求，就地安裝、分散獨立。
此外，繼電保護裝置還需要定期進行維護和更新，通過對實驗數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、實際數(shù)據(jù)進行對比，如果存在明顯的差異，則說明繼電保護存在一定的缺陷或問題。數(shù)據(jù)偏差的范圍與系統(tǒng)默認的偏差范圍進行比較，如果出現(xiàn)超出問題，則說明繼電保護裝置在應用中存在漏洞。將繼電保護裝置與同類產(chǎn)品進行比較，如果存在明顯的差異，則說明繼電保護裝置在結(jié)構(gòu)上存在缺陷。
3 變電運行中繼電保護的作用與故障排除措施
3.1 繼電保護的作用
繼電器屬于一種電子控制器件，具有控制與被控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)又稱為輸入回路，被控制系統(tǒng)又稱為輸出回路，繼電器常用在自動控制電路方面，實際上，它是用較小電流來控制較大電流的“自動開關”，在電路中具有轉(zhuǎn)換電路、安全保護、自動調(diào)節(jié)的作用。繼電器與電網(wǎng)之間相輔相成，通過繼電器的安全保護作用能夠促進變電運行的安全、順暢，同時對電路進行控制與保護。
3.2 排除故障的措施
3.2.1 繼電保護類型
對繼電保護認識的分類有利于對變電設備進行更好的保護。根據(jù)影響程度的不同，可分為三類即：一般、嚴重、危及。根據(jù)故障原因可將故障分為三種：元器件質(zhì)量問題、設計不合理反措未執(zhí)行、人員的操作問題。通過了解不同類型，能夠便于我們及時分析故障與問題，盡快確定責任歸屬，從而防止相同故障再次發(fā)生。
3.2.2 獨立裝置
管理人員應嚴格檢查其獨立裝置，并進行統(tǒng)計。主要對電路運行中的重合閘裝置、備用電源自動切換裝置、開關操作箱、電壓切換裝置以及變壓器、線路、電容器、母差、電抗器等保護裝置與其它安全自動裝置等的嚴格檢查、統(tǒng)計，并隨時做好記錄。
3.2.3 存在的缺陷
在變電運行中，繼電保護雖然具有重要作用但本身也存在一些缺陷。通過對其缺陷進行了解，有利于電力設備的運行正常，也有利于管理人員管理與知識水平的提高，當繼電保護設備出現(xiàn)問題時，管理人員能夠及時、熟練的解決。同時將出現(xiàn)的問題與解決方法做好記錄，便于繼電保護設備的完善，促進電網(wǎng)的高效運行。
4 變電運行中繼電保護策略
安全是變電運行中永恒的主題，也是不變的思想，繼電保護作為保障變電運行安全的關鍵技術，其科學的配置方案和完善的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)對提高變電運行穩(wěn)定性和安全性具有重要的作用。因此，我們必須深入地研究變電運行中的繼電保護策略，以保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，見圖2。
圖2 電力系統(tǒng)繼電保護
4.1 主變壓器的繼電保護策略
變壓器作為變電系統(tǒng)的主要設備，必須進行全面的保護，防止其故障的發(fā)生。根據(jù)變電設備的容量和電壓等級，在低壓側(cè)與高壓側(cè)之間裝備安全可靠，性能良好的繼電保護裝置，根據(jù)安裝規(guī)范的要求，電壓保護適宜采取雙套配置，即智能終端與合并單元(EU)組成的雙套配置系統(tǒng)。在配置時，主、后備一體化的配置方案使第一套智能終端設備與差動保護相對應，第二套智能終端和后備保護以及MU對應。一方面，繼電保護裝置獲取的數(shù)據(jù)是通過檢測裝置直接測得的電壓電流量，并不通過SV網(wǎng)絡獲取數(shù)據(jù)采樣，因此，防止網(wǎng)絡干擾對繼電保護系統(tǒng)的影響。其次，變壓器的終端設備不但與繼電保護裝置相連，而且還與GOOSE網(wǎng)絡相連接，保護裝置在控制信號中斷的情況下可以采用GOOSE網(wǎng)絡控制智能終端進行動作。
4.2 線路的繼電保護策略
變電過程線路保護過程中，測控與保護是結(jié)合在一起完成的，按照單套間隔配置。線路保護通過直接采樣和斷路器實現(xiàn)，并與GOOSE網(wǎng)絡集合使斷路器控制失靈情況下，系統(tǒng)仍然具有保護功能。線路間隔之間的繼電保護裝置，不但與合并單元、智能終端串行相連，而且與GOOSE網(wǎng)絡連接實現(xiàn)信息傳輸。安裝在主線系統(tǒng)和子線系統(tǒng)中的電子式互感器，通過測定線路中的電壓和電流信號，輸送到合并單元中，經(jīng)過數(shù)據(jù)打包，再通過光纖進行控制信號的傳輸。
4.3 母線的繼電保護策略
母線是變電系統(tǒng)中的主要電力傳輸線路，一旦發(fā)生事故，將對整個電力系統(tǒng)造成很大的損失。母線的繼電保護一般采取分布式的設計方法，利用單套配置進行母線的保護有利于實現(xiàn)保護裝置與測控系統(tǒng)的集成。母線的繼電保護方案與線路的繼電保護方法很相似，但其結(jié)構(gòu)更加的簡單。
通過與合并單元和智能終端的連接，母線保護裝置直接通過繼電保護系統(tǒng)實現(xiàn)差錯檢測和自動處理。通過對以上幾種繼電保護情況進行分析，我們可以看出，變電運行中的繼電保護主要是提高繼電保護的可靠性和響應速度。通過采用計算機和通信技術，可以有效地提高系統(tǒng)的安全性。根據(jù)線路電壓等級和重要性的不同，需要采用不同的繼電保護策略，主變壓器和線路的繼電保護都采用了GOOSE網(wǎng)絡，作為輔助的信息傳輸線路。通信技術的引入，不但提高了系統(tǒng)的可靠性，而且方便了信息化和智能化保護裝置的應用。
5 結(jié)語
作為變電運行中的工作人員，最重要的職責就是采用各種技術手段，保證人身、電網(wǎng)和設備的安全。變電運行中的繼電保護關系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，其可靠性和及時性占有重要的地位。通過以上對變電運行過程中對繼電保護問題的分析，本文深入地研究了繼電保護系統(tǒng)的內(nèi)容，提出了常見的幾種繼電保護策略，對指導工作人員進行實踐，提高我國變電運行中的繼電保護能力具有重要的作用。
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