智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)問答變電站繼電保護(hù)探討

智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)問答變電站繼電保護(hù)探討 【摘 要】繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對于電力系統(tǒng)的運行安全和可靠性起著保障作用。下文中筆者將結(jié)合自己的工作經(jīng)驗，對變電系統(tǒng)的繼電保護(hù)的發(fā)展歷程以及構(gòu)成特點、原則進(jìn)行相關(guān)探討，諸多不足，還望批評指正。 【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；變電所（站）；設(shè)計的原則 1、電力系統(tǒng)中變電站繼電保護(hù)的發(fā)展歷程 一般來說，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)由以下兩個部分構(gòu)成：即繼電保護(hù)的技術(shù)和繼電保護(hù)的裝置，這兩個組成部分的發(fā)展軌跡既有交叉也有重合，相輔相成。首先，就繼電保護(hù)技術(shù)來說，自身是一個較為完善和系統(tǒng)的體系，其中包括的各種故障分析方法和處理方法的總結(jié)和發(fā)展需要經(jīng)過理論和實踐的不斷磨合。其次，就繼電保護(hù)的裝置來說，在不斷的發(fā)展過程中已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了功能的多演化和全面化，不僅包括各種變壓器、發(fā)電機、母線、刀閘、斷路器，還包括各類電容器、電動機等設(shè)備。 所以，繼電保護(hù)的發(fā)展是經(jīng)歷了一個較為長久的歷程的，尤其是繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)歷了最初的電流的保護(hù)階段，然后發(fā)展至十九世紀(jì)末進(jìn)入了繼電器的保護(hù)階段，之后隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，繼電器在繼電保護(hù)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，其自身的結(jié)構(gòu)和功能也逐漸完善。 而繼電保護(hù)裝置的發(fā)展在大體順序同繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)的同時，也有著自己獨特的發(fā)展軌跡，尤其是發(fā)電機和各類電容器的發(fā)展，都是在經(jīng)歷了電力系統(tǒng)的各類不正常運行狀態(tài)后，對自身結(jié)構(gòu)和功能最初的調(diào)整，當(dāng)然也受到其他設(shè)備運行因素的影響。 2、現(xiàn)代化的繼電保護(hù)的構(gòu)成及其裝置特點 就目前我國的自動化繼電保護(hù)來看，其形式以現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)保護(hù)為主，可以根據(jù)操作界面的不同，劃分為以下三個部分：即現(xiàn)場間隔層面的裝置、中間網(wǎng)絡(luò)通信層面和后臺操作層面，下面筆者將逐一進(jìn)行闡述： 1）首先，現(xiàn)場間隔層面的裝置的主要功能和作用在于保護(hù)主變壓器、發(fā)電機、輸電線路以及并聯(lián)電容器等設(shè)備，這些設(shè)備的共同特點在于他們屬于一次設(shè)備，即能夠由于電流的運行狀況的不同直接發(fā)生反應(yīng)。就目前市面上的現(xiàn)場間隔層面的裝置來看，已經(jīng)從單一的系統(tǒng)發(fā)展成系列化的多種產(chǎn)品，尤其是對于現(xiàn)35kV的變電站主變壓器的保護(hù)裝置，種類繁多，性能先進(jìn)。此外，為了使現(xiàn)場間隔的保住裝置更加便于管理一些研發(fā)單位和生產(chǎn)廠家還推出了多種功能為一體的后備保護(hù)裝置，可以同時實現(xiàn)三相電壓、三相電流、溫度、瓦斯的保護(hù)。 2）其次，網(wǎng)絡(luò)層面的保住裝置的主要功能和作用在于保護(hù)變電站運行中的各種設(shè)備的連接網(wǎng)絡(luò)和線路，即各種端口輸出的網(wǎng)線、網(wǎng)中繼器等。這種網(wǎng)絡(luò)層面的保住裝置的最主要的特點就是要保證信號的順利發(fā)送和接收，并且能夠在傳輸過程中及時的發(fā)現(xiàn)一些喜好錯誤，并予以糾正。所以，為了保證信號傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性，網(wǎng)絡(luò)層面的保住裝置一般都采用的是雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，不僅能更好的保護(hù)系統(tǒng)，還能實現(xiàn)IEC8701-52-1021/1033、DL4531-1992（國標(biāo)CDT）、N3F-POLING的同時支持。 3）再次，操作層面的保護(hù)裝置的主要作用和功能在于能夠有效且及時的根據(jù)系統(tǒng)的運行狀況對遠(yuǎn)方的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行操控，以保證系統(tǒng)的有序和安全運行。在配上后臺的控制軟件后，還可以組成綜合的自動化系統(tǒng)，來實現(xiàn)運行日志的管理、報表的管理、圖形的顯示、圖像的監(jiān)測等其他功能。它的核心則是一個可以實時刷新共享的數(shù)據(jù)庫，軟件的系統(tǒng)，它基于Windows NT操作層的應(yīng)用軟件，即普遍采用的組態(tài)軟件，比如KingView軟件、PS6001軟件、Quick Control軟件等等，它可以實現(xiàn)的繼電保護(hù)裝置的電腦界面也會更加的人性化。 電力系統(tǒng)保護(hù)的系統(tǒng)在本質(zhì)上是DCS的系統(tǒng)，它具有DCS系統(tǒng)的所以特點：比如采用分散的控制、集中的操作、分級的管理與控制和綜合的協(xié)調(diào)等等設(shè)計原則，它把將整個系統(tǒng)從上到下分為若干個等級，從而形成了分布式控制。根據(jù)各層不同的關(guān)系，保護(hù)控制信息上網(wǎng)，不改變繼電保護(hù)裝置的獨立性，保護(hù)裝置還有專用輸入的回路和操作輸出的回路，間隔層面的保護(hù)裝置也不會依賴網(wǎng)絡(luò)完成故障的判別和故障的處理。保護(hù)信息上網(wǎng)大大增強了系統(tǒng)的診斷功能，提高了繼電保護(hù)安全性和可靠性。為系統(tǒng)的進(jìn)一步擴展奠定了重要的基礎(chǔ)。 4）最后，繼電保護(hù)裝置構(gòu)成的特點對于實際的應(yīng)用的有一定的影響，它和以前繼電保護(hù)的裝置相比較，綜合的自動化系統(tǒng)功能更加強大，操作調(diào)試方法更加方便。設(shè)計時要根據(jù)相應(yīng)的要求配置該保護(hù)的系統(tǒng)，可以更加方便地組合不同拓展系統(tǒng)的功能，進(jìn)而縮短產(chǎn)品開發(fā)的周期。比如PST641模塊和PST642模塊，它們構(gòu)成了以電流的差動為主，以三段式的過流、低電壓、低周期為后備保護(hù)主變壓器保護(hù)，根據(jù)定值設(shè)好系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)就可以投入運行；通過加入一個變壓器保護(hù)的裝置PST646就可以在系統(tǒng)中加入的變壓器瓦斯、溫升等其他非電量的保護(hù)。間隔層面的控制裝置的性能穩(wěn)定并且本身就是基于微處理的控制系統(tǒng)，它在運行時會根據(jù)出現(xiàn)提示的信息來快速地定位故障點。 3、繼電保護(hù)設(shè)計的原則 在滿足繼電保護(hù)特性的要求前提下，我們設(shè)計的二次系統(tǒng)應(yīng)該有合理的、簡單的、經(jīng)濟(jì)的特點，不要過多的冗余的功能和一味地追求高指標(biāo)。由于在拒動時系統(tǒng)有后備保護(hù)，設(shè)備的冗余過多反而會增加二次設(shè)備誤動的可能性。 對35kV及以上的主變保護(hù)的測控柜則要有差動的速斷保護(hù)、三段式的復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)和非電量的保護(hù)，所以選用它作為主保護(hù)的PST643，后備保護(hù)的PST645以及電量保護(hù)的PST646；對35kV及以上的進(jìn)線的線路保護(hù)及10kV的出線的線路保護(hù)則用PSL642，來提供三段式的相間電流的保護(hù)、零序的電流保護(hù)及同期的投切等其他功能；對10KV的電容器保護(hù)則要有過電流的保護(hù)、過電壓的保護(hù)、欠壓的保護(hù)和不平衡的保護(hù)，所以選用PSC643，把它用于中性點經(jīng)過消弧線圈接地或者不接地的中低壓系統(tǒng)中，并裝設(shè)并聯(lián)電容器的保護(hù)測控裝置，就可以在開關(guān)柜進(jìn)行就地安裝