变电所继电保护改造调试技术探析

闫立君

（深圳库博能源科技有限公司，广东 深圳 518120）

目前电力资源在人们生活生产的作用日益突出，长期以来，我国重视电力行业的发展，以变电所为代表的各种电力基础设施得以广泛建设。继电保护装置是确保变电所正常运行的重要基础，其在一次系统的支撑下，实现了电力系统运行数据采集，并且在技术处理后又再次进行一次系统服务。实践过程中，变电所工作人员只有在总体理念的指导下，进行二次回路接线，并且不断进行机电保护装置改造与调试的优化，才能够有效的避免保护误动、保护拒动等事故的发生，对于电力工程的安全、稳定运行具有重大影响，本文由此展开分析。

1 继电保护装置的构成系统

继电保护技术与机电保护装置是电力系统继电保护的两个基本组成部分。在电力工程领域，继电保护技术以电力系统故障分析为基础，在系统研究其保护原理和继电保护实现方法的过程中，实现了继电保护的设计、操作与维护。而机电保护装置的应用范围较为广阔，通常，变压器，母线，刀闸，断路器，交流传输线，并联补偿电容器，电动机和其他电气设备等都是其主要的组成要素。按照应用层面的不同，其又被分为现场间隔层面装置、中间网络通信层面装置和后台操作层面装置。

1.1 现场间隔层面装置

现场间隔装置是一次电力设备保护实现的基础。一般情况下，电压等级不同，主变压器、输电线路、并联电容器等一次设备的运行状态和电磁反应特性也各不相同，因此需要进行不同的保护装置设计，基于此，电力设备生产厂家对继电保护装置的应用情形进行分析，具有特定功能的现场间隔层面装置得以生产应用。如在35kV 变电所中，电力工作人员不仅设置了主变压器的保护装置，同时增设了差动保护装置、后备保护装置、非电量保护装置等内容。

1.2 中间网络通信

继电保护装置的中间网络通信实现过程中，硬件网线、网络接口以及中继器等设备是其重要的组成部分。系统应用过程中，通信软件是其技术实现的基本支撑，然后在通信协议的约束下，进行数据端对端及广播式发送接收的实现。在中间网络通信实现过程中，一定层面的继电运行错误可自动校正，确保了系统实时性能的发挥。

1.3 后台操作装置

继电保护系统中，后台操作系统可以实现控制界面的良好观察，在人机交互的过程中，确保继电保护预警、规约、储存追忆事故以及远方电力设备控制等保护作用的发挥。一般情况下，后台操作系统与后台控制软件相互连接，确保了继电综合保护的自动化，同时其使得后台操作装置具备了杂志运行、报表管理、图形显示、图像检测等诸多功能，对于共享数据库的实时刷新具有重大影响。

2 变电所继电保改造技术研究

变电所继电保护系统改造是一个专业要求较高的系统实践过程。改造过程中，要确保改造质量的高效化，电力工作人员就必须进行主变压器、馈线保护系统、电力电容器保护系统等内容的系统设计。

2.1 主变压器继电保护改造

作为变电所继电保护改造的关键内容，主变压器继电保护装置的改造对于整体应用质量提升具有重大影响。实践过程中，ISA-387G 装置是其常用的主变压器保护装置；在该系统中，变压器两侧的断路器调试是继电保护的重要内容，长期以来，断路器操作过程较为复杂，且危险性较高。因此在继电保护改造过程中，电力工程人员就应注重智能化改造技术的具体应用，具体而言，其应通过遥控、遥信、遥测等改造技术的应用，在确保过流、重瓦斯以及差动保证技术应用合理的基础上，实现主变压器改造的规范化、科学化。

2.2 馈线保护系统改造

确保馈线保护装置的运行效率能够有效的提升变电所电气设备运行的安全性和稳定性。实践过程中，馈线的电压等级不同，其相应的继电保护装置也会存在差异。因此在具体改造过程中，电力工程人员应注重馈线继电保护系统与其应用的匹配性，确保整体继电保护的有效发挥。就66KV 馈线应用而言，南瑞ISA-351G 装置是其继电保护的主要设备，其在接地系统和小电阻的应用下，实现了馈线系统的高效保护。与其它保护类型相比，ISA-351G 装置具有以下应用优势：其一，ISA-351G 装置保护动力明显较低，且具有一定的非直接性。其二，其改造过程的应用较为方便、快捷，且保护效果突出。故而在实际工程应用中，ISA-351G 装置在10kV 馈线系统的得以深入应用。

2.3 电力电容器继电保护改造

电力电容器是变电所电力系统和电工设备的常见应用内容。一般情况下，在任意两块金属导体之间填设绝缘介质，基本的电容器结构就得以形成。应用过程中，电容器的几何尺寸和绝缘介质特性对整体的电容大小具有重大影响。在电力系统中，高压电容器和低压电容器是其应用的两种基本类型。对其进行改造，就必须在分析其应用类型的基础上，进行电容器规格、绝缘介质材料的设计，确保高智能、高品质电容器的设计与应用。实践过程中，ISA-359G 装置是电力电容器保护的常见装置，并且其应用的效率相对较高。新时期，对其进行改造，电力工作人员应注重控制技术先进、防投切振荡技术、自动补偿无功功率、人机界面友好等工功能的实现。如在防投切振荡技术应用过程中，改造人员应对控制器死机现象进行有效防治，避免电力电容器不补偿或过补偿现象的发生，确保继电保护装置的改造合理。

3 变电所继电保护调试技术

较高质量的保护调试能够确保继电保护系统功能的充分发挥，进而实现变电所电力系统的高效运行，实践过程中，变电所继电保护调整包含了以下具体内容。

3.1 总系统调试

总系统调试是变电所继电保护调试的重要内容。调试过程中，以电力输入及信号传递的方向展开是变电站总系统调试的基本原则。具体而言，电力设备的功能及控制单元特点是其调试的主要依据，在其控制下，电力工作人员的调试过程应覆盖所有的电气单元，进而确保调试的无差别、无遗漏。另外，为保证变电所服务功能、电力设备及通信操作功能的具体发挥，在调试过程中还应加强光缆及终端的具体检测。需要注意的是，在总系统调试过程中，确保继电保护装置运行的灵敏化对于继电保护整体质量的提升具有重大影响。具体而言，在继电保护装置中，电气元件的类型不同，其短路保护的最小灵敏度系数要求也会存在差异（如表1）。

3.2 大电流故障保护调试

表1 变电所继电短路保护最小灵敏系数

与其他电力设备相比，大电流故障是变电站应用的常见问题。因此在变电所继电保护调试过程中，进行大电流故障的保护调试势在必行，其调试的内容包含了以下具体内容：其一，检测并调试故障部位的具体情况，进行高校保护装置的更换。其二，对继电保护系统短路瞬间的负荷能力进行检测，从而为继电保护系统的优化做好准备；其三，在调试的基础上进行异常情况的预防处理，确保大电流故障保护调试的规范合理。

3.3 继电隔离系统调试检测

变电所继电保护装置调试过程中，对现场间隔装置的调试检测至关重要。通常情况下，变电所的继电保护系统在母线差动间隔下实现单元维护，在调试过程中，电力工作人员可以在压力板的作用下，实现母线差动设备的处理合并，进而完成单元数据采样。通过对这些对应的电流数据进行计算，并处理不对应数据的分离装置，完成继电隔离系统的高效化调试和检测。需要注意的是，一旦端口隔离措施明显，电力工作人员可通过光纤进行数据交换，同时确保端口插拔的精确，进而实现隔离装置检测调试的安全、有效。

3.4 同源相序的核对调试

确保电源测具有保护系统运行是变电站继电保护系统核对调试安全控制的关键内容。就单相操作设备而言，电力工程人员可以在电源车分相合闸的操作下实现一次设备的相序和对，然后在一体化装置的面板以及监控系统中，进行电力系统电压通道模拟量的的判断和调试。另外对继电保护系统的母线相序进行核对和调试，通常而言，继电保护系统的母线相序由主变压器高压侧的单相重合闸决定；如果电压互感器的间隔不在线路上，则其继电保护系统有变压器决定。只有确保这些线路相序核对检测并调试的合理，才能有效的提升变电所继电保护质量。

4 结语

继电保护装置的改造与调试对变电所电力装置及电力系统的稳定运行具有重大影响。实践过程中，电力工作人员只有充分认识到继电保护系统改造调试的必要性，在明确继电保护内容的基础上，进行改造与调试内容的规范化把控，才能确保变电所继电保护改造调试的科学化、规范化。