变电运行中的继电保护问题研究解析

金晓马 邹东升

摘要：随着我国经济的飞速发展和人民生活水平的提高，社会生活对电力的需求越来越大，变电运行作为电力供应的主要方式之一，受到了人们的广泛关注。在电力变电运行的过程中，继电保护问题一直以来都是变电运行过程的重点和难点，有效的继电保护工作能夠避免问题和事故的发生，从而及时阻止故障的损害。文章从变电运行中继电保护主要存在的问题入手，提出了相关的继电保护对策，希望能够促进变电运行的安全稳定。

关键词：变电运行;继电保护;电网运行;措施

1 概述

随着电力系统的不断发展，接入电网的电气设备种类越来越多，电网环境越来越复杂。精密设备的增多对电能质量和供电的安全稳定提出了新的挑战，这不仅需要变电运行工作人员对电网安全保护具有更深的理解，更要求我们采用先进的继电保护设备进行安全防护。继电保护作为电力系统安全防护中必不可少的组成部分，对保障电力系统的安全稳定运行，确保电能质量，阻止事故扩大都起着重要的作用。当事故发生时，继电保护装置会自动做出响应，并通知变电工作人员及时进行故障处理，恢复系统运行。此外，继电保护装置还具有与其他设备相互配合，自动进行故障处理的功能。通过变电站与过程控制系统共同构建的电力系统继电保护系统可以采用通信链路跳闸、采样过量保护等方式，对变电运行状态进行实时的检测，保护变电运行过程的安全。

2 变电运行中继电保护问题

继电保护设备根据负载电荷和使用状态等多个方面可以划分为不同的种类，以及时地发现问题，方便掌握各个设备的运转状态。具体的分类有：A类，正常运行，指变电设备的状态良好，正常运行，不存在安全隐患;B类，可疑状态，指的是变电系统存在一些尚未查明的故障，存在一定的安全隐患问题;C类，低可靠性状态，指通检测手段检测出变电运行过程中存在安全故障和缺陷;D类，危险，指的是变电过程中，存在较大的危险或安全隐患，需要紧急进行处理 根据变电运行状态的不同分类，可以清晰地反映系统的问题，以便工作人员及时正确地做出应对措施。变电运行中的继电保护问题主要依据变电设备的状态检测数据、故障缺陷记录、负荷数据等信息为基础，按照一定的标准对继电保护的对象进行量化和保护，继电保护的配置原则应该遵循《继电保护和安全自动装置技术规程》中的要求，做到以下六点：第一，变电运行中的继电保护不仅仅是单一继电保护装置，而是完善的继电保护系统，需要一次设备和二次设备的协调配合，才能提高继电保护的智能化和自动化水平。为了提高保护系统的可靠性，应该充分满足“可靠性、灵敏性、选择性、速动性”等设计要求。第二，感应式互感器应该由两路采样系统进行采样，每路采样系统都采用双A/D系统实现，采样数据通过同一传输通道传输给一套保护装置。这样做的好处是大大降低了设备故障率，当一个互感器发生故障时，另一个互感器仍然在正常工作。通过对合并单元的数据分析，可以发现互感器的故障问题，既提高了继电保护的安全性又可以保证了继电保护系统故障的及时排除。第三，为了防止继电保护装置的失灵，应该采用GOOSE网络传输模式进行数据传输，断路器间采用点对点的方式可以有效地提高传输的可靠性。第四，为了避免各个保护系统网络之间的相互干扰，变电运行中各等级的系统需要相互的独立，继电保护装置内部的数据接口控制器也应该具有一定的独立性。第五，电压等级高于11OkV 的单母线和双母线电路系统，其相互之间应该配置独立的三相ECVT，从而简化二次回路，提高系统的可靠性。第六，继电保护的安装环境应该符合相关的技术标准的要求，就地安装、分散独立。此外，继电保护装置还需要定期进行维护和更新，通过对实验数据、历史数据、实际数据进行对比，如果存在明显的差异，则说明继电保护存在一定的缺陷或问题。数据偏差的范围与系统默认的偏差范围进行比较，如果出现超出问题，则说明继电保护装置在应用中存在漏洞。将继电保护装置与同类产品进行比较，如果存在明显的差异，则说明继电保护装置在结构上存在缺陷。

3 变电运行中继电保护策略

安全是变电运行中永恒的主题，也是不变的思想，继电保护作为保障变电运行安全的关键技术，其科学的配置方案和完善的网络结构对提高变电运行稳定性和安全性具有重要的作用。因此，我们必须深入地研究变电运行中的继电保护策略，以保障电力系统的安全、稳定运行。

3.1 主变压器的继电保护策略

变压器作为变电系统的主要设备，必须进行全面的保护，防止其故障的发生。根据变电设备的容量和电压等级，在低压侧与高压侧之间装备安全可靠，性能良好的继电保护装置，根据安装规范的要求，电压保护适宜采取双套配置，即智能终端与合并单元 （EU） 组成的双套配置系统。在配置时，主、后备一体化的配置方案使第一套智能终端设备与差动保护相对应，第二套智能终端和后备保护以及MU对应。一方面，继电保护装置获取的数据是通过检测装置直接测得的电压电流量，并不通过SV网络获取数据采样，因此，防止网络干扰对继电保护系统的影响。其次，变压器 的终端设备不但与继电保护装置相连，而且还与GOOSE网络相连接，保护装置在控制信号中断的情况下可以采用GOOSE网络控制智能终端进行动作。

3.2 线路的继电保护策略

变电过程线路保护过程中，测控与保护是结合在一起完成的，按照单套间隔配置。线路保护通过直接采样和断路器实现，并与GOOSE网络集合使断路器控制失灵情况下，系统仍然具有保护功。线路间隔之间的继电保护装置，不但与合并单元、智能终端串行相连，而且与GOOSE网络连接实现信息传输。安装在主线系统和子线系统中的电子式互感器，通过测定线路中的电压和电流信号，输送到合并单元中，经过数据打包，再通过光纤进行控制信号的传输。

3.3 母线的继电保护策略

母线是变电系统中的主要电力传输线路，一旦发生事故，将对整个电力系统造成很大的损失。母线的继电保护一般采取分布式的设计方法，利用单套配置进行母线的保护有利于实现保护装置与测控系统的集成。母线的继电保护方案与线路的继电保护方法很相似，但其结构更加的简单。通过与合并单元和智能终端的连接，母线保护装置直接通过继电保护系统实现差错检测和自动处理。

通过对以上几种继电保护情况进行分析，我们可以看出，变电运行中的继电保护主要是提高继电保护的可靠性和响应速度。通过采用计算机和通信技术，可以有效地提高系统的安全性。根据线路电压等级和重要性的不同，需要采用不同的继电保护策略，主变压器和线路的继电保护都采用了GOOSE网络，作为辅助的信息传输线路。通信技术的引入，不但提高了系统的可靠性，而且方便了信息化和智能化保护装置 的应用 。

结束语

电力作为支撑国民经济发展的重要能源，在人类社会生存与发展中发挥着不可替代的作用。电力系统作为传输电力资源的基础设施，一旦出现故障，将严重影响人们的生产生活。为此如何保障电力系统的安全稳定运行成为一个值得我们普遍关注的问题。在我国电网中变电运行占据重要的地位，继电保护在保障变电运行的安全性与稳定性上发挥着极大的作用。