变电站继电保护检测与调试方法探究

孙磊+王佳

（1. 南京国电南自电网自动化有限公司 江苏 南京 211100；2. 南京国电南自美卓控制系统有限公司 江苏 南京 210000）

摘 要：变电站是电力功能、系统和结构重要部分，在智能化电网和自动化电力系统的建设中，起到扩大网络、丰富功能的价值和作用，无论是传统的变电站还是智能变电站的运行中，继电保护都是保证变电站安全运行的基础，因此，在变电站运行的过程中应积极做好继电保护的检测和调试工作。

关键词：变电站；继电保护系统；动作；测试；安全隔离

引言：在电力体系中，变电站是关键的系统，对变电站进行继电保护系统的建设，有助于电力体系功能与安全目标的实现。因此，我们需要对继电保护测试和智能变电站相关检测和调试技术进行不断的深入研究，从而使变电站的使用和管理达到一个更高的水平。

1、变电站继电保护系统的检测工作分析

在智能变电站得到广泛推广的同时，还要加强对智能变电站安全运行的保护，继电保护则是起到关键的作用，因此，要积极做好继电保护系统的检测，才能确保智能变电站的安全运行。

1.1 检测变电站继电保护系统的重点设备

变电站继电保护设备在使用之前必须经过严格的检测，检测合格之后才能投入到使用。进行变电站继电保护系统的设备检测时，要确定重点环节和重点部位，应配备数字继电保护测试仪、时间同步设备模拟器、合并单元、智能终端、光功率计、时间校准装置、网络数据包分析器和 IED 配置工具等试验设备。使用的设备仪器必须经检验合格后，才能进行测试。

1.2 检测变电站继电保护系统装置的动作

要利用检测仪器的设备性能，在变电站继电保护系统加压或放电后，观察系统显示和仪表显示的数值，通过对变电站继电保护系统技术性能的比较，确定变电站继电保护系统的状态。

应该重点对动作时间、频率、范围等环节加强检测，以便实现对变电站继电保护系统动作的全面而科学地检测。

1.3 检测变电站继电保护系统的保护设备

一方面，要展开对变电站继电保护系统工作时间、数据和网络的测量，通过校准装置检验变电站继电保护系统的准确性和功能性。另一方面，要展开对变电站继电保护接受和处理信息能力的测试，对于同一时间同一装置发送控制和调控的信号，以GOOSE 报文的检查来确定变电站继电保护系统的容错能力，进而确保变电站继电保护系统的保护效果。此外，要测试变电站继电保护系统的接收和采样能力，将变电站继电保护系统的接受和检测装置的 IED 进行整合，实现参数、采样值的同步发送，进而做到对变电站继电保护系统兼容和保护能力的检验，和对变电站继电保护系统采用能力的检测。

1.3.1 测控装置 GOOSE 报文质量、发送延时和对时测试

时间同步装置连接时间校准、测量和控制装置，将时间校准装置和控制装置进行连接，同时通过网络数据包分析器监控消息。控制装置通过遥控器发送一个报文测量，通过网络数据包分析器查看 GOOSE 报文是否符合 DL/T860 标准要求的报文内容；通过时间校准装置查看 GOOSE 报文，报文的延迟一般不超过 30 ms；通过时间同步装置测试装置的校时精准性。

1.3.2 测控装置 GOOSE 报文接收、处理能力（负测试）测试

基于测量和控制装置接收请求报文，通过 IED 配置工具来配置智能终端仿真装置，智能终端发送遥信数据，检查、测量和控制装置的报文接收情况。两个具有相同参数的智能终端模拟装置，在同一时间向同一控制装置发送相同的 GOOSE 报文，查看控制单元的信息处理能力，通過 IED 配置工具对相关的消息参数进行错误配置，检测测控单元的报文容错水平。

1.3.3 保护装置采样值报文和接收情况测试

根据保护装置的要求，通过 IED 配置工具配置合并单元模拟器，将合并单元模拟值报文发送到保护装置，检测保护装置接收遥测值的情况。通过对两个合并单元的 IED 设备配置相同的参数，发送相同的采样值到同一保护装置，对保护装置的容错能力进行检验。

2 、变电站继电保护系统的调试方法

2.1 调试变电站继电保护的总系统

在调试中应该以电力输入和信号传递的方向进行总系统的调试，要根据功能和控制的单元特点展开系统的调试工作，使变电站继电保护系统调试覆盖整个功能，做到性能上无差错和遗漏。为了确保变电站继电保护系统主要功能设备和通信操作系统的全面调试，应该加强光缆和终端的技术检测，以达到对通信功能的有效确保。继电保护系统的调试，当直接从设备端口测试时，光纤装置要被插拔，但测试数据的安全隔离是可靠的，能看到明显的断裂；当在交换机端口测试时，不需要拔插光纤，但其他设备需要操作相应的功能切换，避免引起操作事故。对于运行系统的调试，如果从交换机端口测试，可能涉及开关配置的更改。对于设备操作系统的调试，建议通过插拔光纤设备，从设备端口直接测试，并进行相应的功能操作。

2.2 做好变电站继电保护装置中大电流故障的保护调试

大电流故障是变电站继电保护系统经常面对的问题，为了实现变电站继电保护系统的调试和功能，要对大电流故障进行全面地调整，以便做到对变电站继电保护系统稳定的保证。大电流发生器产生一次电流，以供标准互感器和电子式互感器使用，采样数据检测设备收集合并单元的输出数据，在对电子式互感器精度校验时，需要使用标准互感器。同样，要求合并单元既包括在互感器测试范围内，也包括在保护系统测试范围内，从而保证测试工作无死区。在对电流互感器的精度进行测试的同时，也完成了对其极性和相序的测试。在变电站继电保护系统调试中，应该开展大电流短路故障的调试试验，检验变电站继电保护系统承短路和瞬间负载的能力，提高变电站继电保护系统对异常情况的工作性能。

2.3 做好变电站继电保护系统隔离措施的保护检调

智能变电站的信号通过网络进行连接，维护测试时，为避免人为事故，需要采用安全隔离措施。安全隔离措施主要有投退软压板和插拔光纤两种方法。软压板涉及主要间隔合并单元的状态检修维护和母差装置的检修间隔合并单元。要根据变电站继电保护系统的隔离措施加强调试和检验，变电站继电保护系统母差间隔合并单元检修，压板可以控制母差装置处理合并单元采样数据。退出压板对相应的单元数据和母线差动电流计算，处理母线差动保护装置合并单元不对应数据，但数据仍然需要传输到母线差动保护装置。维护相关的软压板的投退是基于软件的可靠，如果需要有明显的断口安全隔离措施，可以使用光纤进行交换，从相应的端口进行拔插，才能保证检修的绝对安全。

2.4 做好变电站继电保护系统同源相序的核对

对于变电站继电保护系统中单相操作的设备，可以通过电源侧 A，B，C 独立分相合闸实现一次设备的相序核对，需要对电源侧 A，B，C 相进行独立的合闸操作，再测保一体化装置的面板和监控系统画面确认电压通道模拟量是否正确。变电站继电保护系统核对时，需要保证电源侧有保护运行，以便确定变电站继电保护系统的保护和安全。可以完成对相关电压等级的线路、母线和变压器间隔的相序核对。对于连接主变压器，通过主变压器高压侧单相重合闸确定变电站继电保护系统的母线相序；对于变电站继电保护系统，线路没有装设电压互感器的间隔，需要通过对侧变电站继电保护系统电压互感器确定相位序列。切断变电站继电保护系统线路侧电源并连到电压互感器，本侧变电站继电保护系统变压器高压侧单相重合闸，通过电压互感器检测来完成低压线路相序核对。

3、 结语

變电站的多样化、功能化发展是电力使用未来的趋势，为了促进变电站发展，在做好变电站继电保护系统的调试与检测工作的基础上，以变电站和电力事业发展为轨道，展开对变电站继电保护系统的判断，以技术和管理的深入研究为手段，以调试和检测的具体环节为途径，建立变电站继电保护系统的质量与运行保障的体系，在提高变电站功能和安全的同时，使电力使用和管理达到适应社会需要和电力发展的需要。

参考文献：

[1]周伟，柯方超 .220k V 智能变电站与常规变电站继电保护调试研究与分析 [J]. 湖

北电力，2012（05）.

[2]陈彩凤 . 智能变电站继电保护调试方法及其应用探析 [J]. 企业技术开发，2013

作者简介：

孙磊（1986-），男，本科，助理工程师，研究方向为智能电网。

王佳（1987-），男，本科，助理工程师，研究方向为电力系统继电保护。