变电站自动化系统继电保护问题分析

王红梅

（北方铜业股份有限公司，山西运城 043700）

0.引言

新时期，电力企业要想为市场持续输送供应高质量的电力，就必须加强变电站自动化系统继电保护工作。在此背景下，电力企业必须要提高对变电站自动化继电保护工作的有效重视，通过安排专业人员围绕变电站自动化系统继电保护开展创新，围绕如何有效提升变电站自动化安全管理水平，切实制订落实好各项安全防护控制措施，依托合理运用分散式继电保护手段，有效缩小对整个变电站自动化系统安全可靠运行的影响范围。此外，继电保护系统的构建还会与建成的信息记录系统形成有效连接，这样能够辅助工作人员及时了解变电站自动化系统后续的优化升级方案，全面提升该系统的日常运行稳定程度。

1.变电站自动化系统继电保护装置的结构特征

1.1 自动化系统继电保护装置的接口实现方式

在变电站自动化系统运行过程中，电子式互感器主要作用于对一系列数据信息进行采集处理分析。电子式互感器的应用原理是基于光纤采集系统运行数据信息，并以光数字信号方式将各项数据信息有效传输至通信低压端，最终完成对数据的优化归类处理，将那些达到规范要求的数字量传输至操作站点。那些处理后的数据信息形式最后都是以数字量的采样值方式经过光纤进行的，使数据信息在传输过程中不会产生高次谐波。而在准备合并的数据信息中可直接变换为用于楼价保护的电信号采集值，防止在数据信息传递过程中发生数据采样误差问题[1]。因此，我们可以得知，通过在自动化系统继电保护中采用点对点通信方式，往往决定了变电站自动化系统中网络结构的实际复杂程度，其对保护接口的具体链接方式展开了直接网络通信的工作方法。

1.2 微机保护与自动化保护硬件方面的差界

在变电站自动化系统搭建过程中，微机保护装置的设计应用是一项极为重要的工作内容。如图1所示为自动化系统常规保护装置硬件结构，与传统微机保护转化子相比，自动化机电保护装置所采用的电子感应器能够完成对各项数据信息的高效采集与处理工作。自动化保护装置的硬件构成主要包括了采样单元、信号处理单元、逻辑处理单元以及通信接口等。其中，信号处理单元主要负责对开关量输入、执行原件的综合管理；采用单元与逻辑处理单元负责采集数据信息，并对各项数据信息进行处理分析，以便后续开展人机对话与数据通信工作。

图1 常规保护装置硬件结构

2.变电站自动化系统继电保护的主要问题类型

2.1 保护设备装配问题

目前，我国绝大多数的电力企业都能够结合变电自动化系统的运行指标，合理制订出先进完善的规划方案，通过有效引进应用分散式继电保护装置，最大程度减小在实践工作过程中对整个变电自动化系统造成的影响范围。然而在实际工作中还是会遇到一些问题，比如在继电保护设备装配阶段，一方面由于继电保护和各类线路之间存在着关联程度不足的问题，从而造成某些区域容易出现断路问题，影响到变电站自动化系统安全稳定的运行[2]；另一方面则会因为未规范合理设置好继电保护装置的相关参数，导致变电站自动化系统在运行中会出现各种故障问题，从而降低了整个系统的安全运行质量。与此同时，电力企业在继电保护设备装配工作中还会面临越级跳闸现象，并且因为外界客观因素的存在致使不同区域的继电器参数难以有效规避该问题。

2.2 继电系统保护问题

电力企业在变电站保护系统实践运行过程中，需要督促相关工作人员严格按照事先设计审核通过的施工方案图纸有效地选用对应的继电器装置，安装在指定区域范围内，这样才能够保障变电站自动化系统能够基于监管变电站实际运行数据的模式，及时优化调整后续系统的运行方案。当前电力企业需要面对的继电系统保护问题主要体现在以下几点内容：（1）继电系统保护工作落实未到位[3]。电力企业在变电站自动化系统继电保护工作中存在着继电器安全防护水平偏低、继电保护设备设置区域不符合标准、继电器和相关线缆连接处保护未做到位等问题，这些都会影响到继电系统的保护工作质量。（2）继电系统运行管理水平偏低。电力企业高层管理领导要正确认识到针对继电系统的安全保护，需要确保所有作业系统都具备良好的完善度。然而实际情况是在当前系统作业阶段，由于继电系统运行管理水平偏低和实际工作表现偏差，从而导致无法充分发挥出完善继电系统的运行价值作用。

2.3 干扰信号屏蔽问题

变电站自动化系统中的继电保护装置在日常运行作业中容易受到外界各种因素的影响，特别是当继电保护系统产生瞬时较大电流时，就会造成该系统出现误动作，影响到继电保护装置安全可靠的运行。比如，在雷电雨天气环境下，无论是感应雷还是直接雷都有可能造成继电保护系统出现误动作[4]。电力企业管理人员要想杜绝该问题的发生，就必须注重选择安装应用具有良好电磁防护能力的继电器装置，同时还需要注意继电器装置所连接的线缆要具有不错的环境适应抵抗能力。然而，在当前电力企业变电站自动化系统继电保护工作中，由于针对继电器系统本身的干扰信号屏蔽系统建设不够到位，使继电保护系统在日常运行过程中会频繁发生误动作。

3.变电站自动化系统的继电保护实践改进措施

3.1 优化改善保护设备装配方法

电力企业在安排专业技术人员安装自动化系统的继电保护装置时，要求他们严格按照继电保护装置的实际运行需求合理设计设备连接方案，针对不同线路的连接情况，相关技术人员要合理增加设置对应的安全防护装置，有效避免外界空气、水分等混入线路的各个连接柱点，造成变电站自动化系统安全运行质量的降低。电力企业变电站自动化系统的继电保护工作人员还需要注重提升继电器装置的安全运行性能，加强对继电器装配过程的质量检测工作，通过规范操作使用非破坏性检查工作方式，当观察发现到该装置装配运行能够及时正确响应并做出对应的动作，就可以按照标准要求完成继电保护装置的安装任务[5]。除此之外，电力企业管理部门在对变电站自动化系统展开试运行作业中，需要科学运用施加短时较大电流的工作模式，准确判断出该系统能够按照事先设计好的相关标准做出动作。

3.2 创新完善继电系统保护方法

电力企业要想充分发挥出继电保护在变电站自动化系统安全运行中的价值作用，就必须积极创新完善继电系统的保护工作方法。第一步，管理干部要指导相关工作人员根据继电保护装置的实际运行工作原理和相关要求，展开对安全防护装置的规范安装操作，避免由于安装操作不当影响到防护装置的安全保护效用。如图2所示，为继电保护装置原理框图，变电站系统原件产生故障时，在继电保护装置安全运行下能够快速切除故障原件，并发出相关警报信号，提醒工作人员展开系统继电保护检修工作。第二步，定期组织相关工作人员参与到专业化的培训教育工作中，不断提高他们的业务能力和职业素养，促使他们能够自觉去深入研究关于市场继电保护装置的装配方法，降低继电保护装置安装使用的风险，全面提升继电系统的安全运行质量[6]。比如，电力企业可以通过邀请该领域的专家学者到企业内部进行指导交流，向员工分享最新的继电保护装置的装配技术与经验，并根据实际案例问题展开交流分析，有利于提高全体员工对问题的思考分析与解决能力，将所学知识实践应用在日常岗位工作中。第三步，在对变电站自动化系统运行监管工作中，需要根据系统实际运行环境情况，合理制订出继电保护装置的检修工作计划，安排专业技术人员加强对继电保护装置的检查维修工作，并认真做好各类设备实际运行工作信息情况的记录保存工作，方便信息数据的调取使用，优化改进系统安全维护工作。

图2 继电保护装置原理框图

3.3 合理采用干扰信号屏蔽方法

为了避免外界因素对变电站自动化系统的安全运行质量造成影响，电力企业要安排技术人员合理采用干扰信号屏蔽方法，根据实际工作情况科学应用各类优质的线缆材料。比如，通过优先选择应用市场上具有良好绝缘性能的线缆材料，加强对继电保护装置的安全防护工作，防止雷雨天气下直击雷、感应雷等对系统稳定运行产生不利影响[7]。与此同时，继电保护工作人员还需根据保护装置自身管理要求，深入探讨总结出系统的环境抵抗效果，优化改进继电保护装置的装配管理方案。在继电保护装置实践运行阶段中，相关技术人员可以通过在工作区域有效设置局域网，帮助系统运行有效消除周遭环境中的电磁干扰信号，降低干扰信号对变电站自动化系统安全稳定运行的负面影响。值得注意的是，电力企业还需构建出专业完善的继电保护工作体系，使其能够长期维持良好的工作状态，发挥出各项继电保护装置的实际作用。

3.4 更新管理系统建设方法

现代电力企业在管理系统搭建过程中，要及时更新完善管理系统建设方法。由于目前变电站自动化系统普遍具备了良好的结构自动化调整能力，因此在系统中融入各类继电保护装置能够促使其产生相关的响应动作，保障继电保护装置能够有效得到二次利用，同时也让最终构建出来的工作系统能够形成继电保护装置的复原工作体系[8]。除此之外，电力企业还需要安排专业技术人员在系统中合理装配先进的定位装置，定位装置的作用在于一旦发现某个继电保护装置做出响应动作时，就能够快速准确地将相关数据信息传输至系统内的自动控制中枢，促使自动化系统能够基于对周边路线的处理分析，总结出变电站自动化系统在实践运行工作中是否存在问题，并对该问题展开详细整理，之后就能够向变电站自动化系统的管理人员如实反馈信息[9]。问题反馈信息内容主要涵盖了可能存在的故障类型、设备运行参数异常以及系统在实际工作中可能存在的各类安全隐患等。相关工作人员要依据这些有用的数据进行有效监管工作，及时发现问题并采取有效措施解决问题，避免影响到企业变电站自动化系统的安全稳定运行[10]。

4.结语

在变电站自动化系统继电保护工作中，常见的问题主要包括了继电保护装置安装问题、干扰信号屏蔽问题以及继电系统安全保护问题，这些问题的发生都会造成变电站自动化系统在运行过程会产生误动作，影响到电力安全稳定的生产。因此，电力企业管理人员需要围绕这些问题，安排相关工作者展开深入的探讨研究，优化制定出问题的解决措施，确保能够让整个系统长期维持稳定的运行工作状态。