变电站继电保护缺陷分析及消缺措施研究

王兵兵

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;继电保护;缺陷分析;消缺措施

引言

为了有效确保配网运行的可靠性，及时解决配网运行故障，降低配网运行故障的危害程度，当下配网运行中都专门性设置了配网继电保护装置。因此，如何才能有效控制及处理变电站继电保护装置的运行故障值得深入探讨。

1变电站继电保护设备的结构组成

以传统变电站为例，继电保护设备硬件设计采取插件结构，基于硬件平台针对不同的保护对象加载相应软件实现保护功能。1）中央处理器：联系与控制各个模块，确保设备正常运行并完成预定的各项功能。2）模拟量采集模块：采集电压电流等模拟量，通过输入变换、滤波、保持、多路及数模转换等环节实现模拟量与数字量之间的转换。3）数字量输入模块：收集触点信息，做好设备间的光电隔离和缓冲。4）数字量输出模块：实现保护动作，发出跳合闸或告警信号。5）电源模块：提供设备工作电源。6）数据通信模块：实现与其他设备或网络层间的数据传输。7）人机交互模块：显示设备信息，便于工作人进行操作。

2变电站继电保护缺陷分析

2.1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。

2.2外界因素

光纤通信技术被广泛应用于智能变电站，但是受光纤通信技术应用范围持续扩大的影响，可能造成变电站继电保护装置遭受不同程度的破坏，难以保证其运行有序性。结合智能变电站生产设备可发现，生产设备所处自然环境存在缺陷是造成智能变电站机电保护安全性不足问题的主要原因，尤其是现有的电力生产设备均需要使用光纤完成连接，一旦光纤受损则直接影响电力生产效率。

3变电站继电保护的消缺措施

3.1检查方法

智能变压器继电保护故障采用传统检查方法效果欠佳，往往无法确定继电保护故障原因。公司在处理过程中利用层次分析（Analytic Hierarchy Process）逐步排查，在变电站继电保护缺陷致因分析基础上形成有效模型关联，按照项目经验及专家建议设定缺陷权重，从最终风险比重出发逐步拆检、测试，确定造成继电保护故障的关键致因。

3.2做好二次回路巡检工作

，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。

3.3过流电限定保护

智能变电站运行中会受到外界因素的干扰而出现电流过载的问题，容易引发线路或变电站相关一次设备出现过电流，也即电流过负荷，从而导致故障发生时继电保护误动或者拒动，影响系统稳定性和可靠性等一系列问题。因此，可以在根据智能变电站中设计电压限定延时，以实现每个间隔终端电流的准确测量，一旦发现负荷问题，及时对系统进行调整，实现对系统的过流电限定保护。

3.4保护装置异常消缺

在保护装置异常处理过程中应及时更换老化及损坏元件，由专业技术人员进行处理时需先退出保护系统，避免出现由运行更换造成的系统烧毁或变电故障。而保护功能异常处理过程中则应根据实际原因在不影响继电保护可靠性的基础上增加保护装置或保护元件。

3.5优化组网结构

在智能变电站中，通过对过程层交换机进行静态组播、VLAN等技术进行流量控制，可以提高网络带宽利用率，减少交换机负载及网络转发延时，确保信息交换的时效性和有效性。以母差保护为例，母差保护和各间隔智能终端設备的信息交换量较大，对智能变电站继电保护系统的母线制定保护方案时，必须有效使用母差保护装置收集智能终端的数据信息，为实现继电保护目标构建良好基础。但是实际工作中，技术并不能完美解决保护需求，使用该技术会导致母差保护装置的实际容量降低，影响智能网络的稳定运行。为此，应合理使用VLAN或静态组播技术，降低网络风暴发生的可能，确保保护信息交换的时效性和有效性，提升保护系统的安全性和稳定性。

3.6灵活选择故障诊治方法

（1）短接法。该种故障诊治方法是对继电保护故障范围进行缩小的一种常用方法，具体就是将回路当中的一部分或一段采用短接线的方式接入，以此来判断相应的故障处于短接线范围之外或是之内。该种故障诊治方法主要适用于对电流回路开路情况，或者电磁锁失灵情况等进行判断。（2）元件替换法。该法主要是采用正常的继电保护系统元件来将出现故障问题的元件替换下来，以此来缩小故障诊断的范围，提高故障诊断效率，是现阶段继电保护故障诊断及处理中比较多用的一种诊断方法。（3）仪器法。主要是借助继电保护装置测试仪这种专用的设备对变电站的继电保护装置的运行情况进行检测，以此可以高效地或缺相关的继电保护装置运行工况。

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。

参考文献

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