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变电站二次继电保护措施探微

发表时间：2021/8/10 来源：《中国电力企业管理》2021年4月作者：杨志

[导读] 随着变电站建设的不断深入，继电保护系统开始大范围投入智能变电系统中，成为变电输送和电力管理中的重中之重。该系统能够利用自动投切装置实现变电调配，依照信息交互中的关键数据实时调整变电站运行状态，全面提升了变电站的安全效益和经济效益。

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摘要：随着变电站建设的不断深入，继电保护系统开始大范围投入智能变电系统中，成为变电输送和电力管理中的重中之重。该系统能够利用自动投切装置实现变电调配，依照信息交互中的关键数据实时调整变电站运行状态，全面提升了变电站的安全效益和经济效益。但受环境因素、技术因素等影响，继电保护系统可能会出现误动或拒动，严重时甚至退出运行，致使变电站发生重大事故。消除变电站继电保护缺陷，降低智能控制风险已刻不容缓。
关键词：变电站；二次继电保护；措施
中图分类号：TM774
文献标识码：A
       引言
        在科学技术快速发展的背景下，电力系统中应用了大量的安全自动装置、故障录波器和微机型继电保护，逐渐朝着智能化和自动化的方向发展，依托于网络技术和信息技术的继电保护及故障信息系统，取得了良好发展。该系统可以显著提升电网调度运行管理信息化和智能化水平，同时有助于电力企业工作人员更好地控制二次装置。不过，该系统在运行过程中容易产生信息安全问题，对此项课题进行研究意义重大。
        1变电站继电保护的常见故障
        1.1干扰故障
        干扰故障是继电保护装置运行中比较多见的一类故障，主要是由于静电干扰或电磁辐射干扰所造成的一类运行故障。在日常使用一些类型的通信装置与设备期间会不可避免地产生一些电磁辐射，由于继电保护装置本身具有比较高的灵敏性，所以这些电磁辐射会影响继电保护装置的正常运行，如使其出现错误动作，进而会对电力系统运行质量带来不利影响。又或者，电厂工作人员身上本身存在静电，它们会在接触到电路过程中出现放电情况，这样同样可能会使继电保护装置因为错误信号诱导而出现误动情况，进而会对变电站内部电力系统的可靠运行带来不利影响。
        1.2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。
        1.3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。
        2变电站二次继电保护措施
        2.1管理信息大区的安全区划分
        生产控制大区之外的电力企业管理业务系统的集合，就是所谓的管理信息大区。电力企业在划分安全区域时，需要基于实际情况，并遵循不干扰生产控制大区的原则。考虑到业务系统和功能模块之间存在密切的关联，在安全中安置业务系统的过程中，应遵循如下原则：
        （1）在控制区域内安置具有控制功能的业务系统，这里的控制系统包括已经具备控制功能系统和未来具备控制功能的系统。

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（2）在进行系统安置过程中，应确保业务系统被完全安装于同一个区域内，如果功能模块和业务系统所处安全区域不同，需要借助安全隔离设施完成通信。（3）在迁移业务系统和功能模块时，不能向低等级安全区域迁移高等级安全区域的业务系统和功能模块，但在特定条件下，高等级安全区域的业务系统和功能模块可以向低等级安全区域转移。（4）对于孤立业务系统而言，由于其不存在外部网络联系，且安全分区要求较低，因此，电力企业在安置此类业务系统时很少会遵守安全区防护要求，但这种情况不利于继电保护和故障信息系统功能实现。建议电力企业对安全区防护要求进行落实。
        2.2采取有效地抗干扰策略
        鉴于继电保护装置本身具有非常高的灵敏度，这使得相应继电保护装置容易在正常运行条件下受到外部静电或电磁波等的干扰，所以为了避免变电站继电保护干扰故障问题的出现，必须要采取一些有效的抗干扰措施来提升继电保护故障的防护及处理效果，具体可以划分成如下两种类型：①软件抗干扰。主要是在印刻板布线过程中隔离其中的强弱信号，避免出现强弱信号平行情况。与此同时，要注意有效地可控制二次回路周边的电软值。②硬件抗干扰。主要是设置一些可以隔离与控制与电磁波信号或静电的硬件装置，以此避免静电或电磁波信号给变电站内部的继电保护装置正常运行造成干扰。
        2.3做好二次回路巡检工作
        二次回路是涵盖继电保护回路在内的回路统称，通过确保二次回路运行质量，也有利于防范继电保护故障问题。因此，为了进一步有效地防范及处理变电站内部继电保护故障，还要注意定期对继电保护装置以及相关电力系统的二次回路开展检修及维护管理工作，具体包括对二次回路的实际工作状态进行实时检查及维护管理，保证可以及时将相关继电保护装置的故障隐患排查出来并加以有效处理，确保继电保护装置可以始终保持正常运行状态。
        2.4强化人员管理，提高队伍素质
        电力企业不同于其他行业种类，其本身具有一定的危险性，对技术等条件要求较高。因此在实际操作过程中对操作的规范性要求也较高。在开展变电运行过程中，要实现良好的继电保护，就必须强化人员管理和培训工作，使得一线操作人员的专业能力得到提升，降低由于误操作而产生的各种问题。电力企业在后续的发展过程中要依据变电运行的特点和继电保护的情况建立起专门的操作制度，通过培训使得广大一线操作人员能够充分了解到这些制度的重要意义，从而在实际开展工作过程中严格遵守。此外，电力企业必须调拨专门的资金和人员开展人员培训工作，使得一线操作人员具备足够的理论知识。同时也可以通过经验交流、举办讲座等方式，来使得更多的技术人员充分了解到实际工作中可能出现的问题，从而达到理论联系实际的效果。
        2.5主变压器的继电保护
        在变电运行过程中，变压器的运行状态对整个变电运行过程有直接的影响，因此，电力企业必须对变压器进行全面管理，避免变压器发生故障，从而对变电运行造成影响。电力企业可以根据变压器的实际情况，在变压器低压侧和高压侧安装安全可靠、性能良好的继电保护装置，从而确保变压器的安全运行。对于电压保护，可以采用智能终端和合并单元装置的双套配置，在安装过程中，要严格的按照相关规定进行操作，将智能终端设备和差动保护连接对应好，将合并单元装置和后备保护及MU连接对应好，这样不仅能避免网络对继电保护系统的干扰，还能利用GOOSE网络对智能终端进行控制。
        结束语
        变电站继电保护消缺过程中应根据不同原因对症下药，形成合理的处理方案，这样才能够从根本上提升继电保护系统的安全性、稳定性和可靠性，实现继电保护效益的最大化。尤其是在控制回路断线和保护装置异常时，要有效查找事故原因，分析造成缺陷的内在和外在因素，针对实际继电保护需求合理优化和改善处理方案，避免变电站继电保护二次故障。
参考文献
[1]王鑫悦，王欣怡.变电运行中的继电保护问题分析[J].江苏科技信息，2017，（02）：71-72.
[2]魏炜.变电运行中的继电保护问题研究[J].中国高新技术企业，2017，（24）：106-107.
[3]高海松.变电运行中的继电保护问题探讨[J].河南科技，2017，（12）：80.