35kV变电站的自动化继电保护策略

申力

摘 要：目前，科学技术发展日益迅猛，电力行业也得到了快速发展，在变电站中，自动化技术的应用范围越来越广泛，尤其在继电保护方面，而继电保护在保护电网、设备安全中起到了非常重要的作用，同时也是电网稳定、安全运行的重要保障。文章展开了对35 kV变电站自动化继电保护的研究，首先，简单介绍了继电保护的内涵以及配置方案，其次，对35 kV变电站的自动化继电保护配置进行了分析，并在此基础上，探讨了35 kV变电站的自动化继电保护策略，最后进行总结。

关键词：35 kV变电站；继电保护；自动化系统；配置方案；策略分析

中图分类号：TM772 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）17-0109-02

随着自动化技术的不断推广与应用，自动化技术已在电力行业得到了广泛应用，尤其是变电站。在自动化系统应用于变电站过程中，自动化继电保护成为了电力企业关注的焦点。继电保护是变电站的重要组成部分，直接影响着变电站的可靠性与安全性，以自动化系统为核心，展开继电保护配置与改进，有助于变电站的安全运行，能够推动电力行业的发展。

1 继电保护的内涵及配置方案

1.1 继电保护的内涵

继电保护是一种自动装置，当变电站电力系统运行异常或发生事故时，可确保变电站与电气设备安全运行[1]。继电保护能够有效保证供电系统的稳定性以及电气设备的安全性，是非常重要的保护手段。与此同时，继电保护还是一种应对措施，能够对电力系统进行检测，并且发出报警信号，直接将故障自动排除；继电保护还是一种设备，能够对电力系统的运行状况进行管理与监测，若发現事故，则自动将电气设备元件断开，对电路及电气设备进行保护。继电保护的主要作用就是反映变电站电气设备运行异常状态进行监测，然后有选择、自动迅速断开特定的断路器。继电保护的的基础构造是电气设备物理量的变化，基本要求为可靠性、灵敏性、选择性以及速动性。

1.2 配置方案

继电保护的配置方案主要有两种，即常规保护配置方案和集中式保护配置方案。

常规保护配置方案是根据对象进行配置的，其中常规保护包括变压器保护、馈线保护、母线保护、电容器保护以及其他的保护测控设备[2]。

常规保护配置对原来保护装置的交流量输入插件、CPU插件的模拟量处理以及I/O接口插件进行更换，分别改为数据采集光纤通信接口、通信接口处理以及GOOSE光纤通信接口，该方案使变电站继电保护实现了向数字化的过渡。常规保护配置方案的结构图，如图1所示。

集中式保护配置方案是一种新型保护概念，以光纤以外网为基础，基于IEC61850规约等一系列现代数字通信研发的。集中式保护配置方案是保护控制一体化装置，将变电站的所有信息集于一个计算机系统中，具有灵活性、可靠性以及互补性，不仅可以同时保护变电站中的多个独立设备，而且还具有控制作用[3]。具体的结构图，如图2所示。

2 35 kV变电站自动化继电保护配置分析

35 kV变电站自动化继电保护配置进行优化与改进时，其中关键环节是设备选型，设备选型的质量对整个自动化继电保护配置的可靠性有着极其重要的影响。继电保护配置在进行选型时应遵循的原则为：基于保护、监控与测控等多个方面，对系统内的冗余设备进行合理控制，保证功能能够合理分布[4]。具体包括以下内容。

2.1 采用先进主变压器保护装置

继电保护配置选型时，应对主保护与后保护被控装置进行综合考虑，所选设备应该具备遥控、遥信以及遥测主变压器两侧位置断路器的功能，并在变电站自动化运行时，能够发生一系列保护动作，如差动速断、重瓦斯与过流等。

2.2 选用保护进线开关与联络开关的线路保护装置

继电保护装置不仅要具有一般性的遥信、遥控与遥测功能，而且还要具备接地保护、限过流保护以及过负载功能。

2.3 采用保护电容器的保护装置

电容器保护是保护重点，测控装置应以其为主，采用集中补偿的方式，而且还应过电压保护以及馈线保护着手，确保电容器能够可靠、安全运行。

3 35 kV变电站的自动化继电保护策略

3.1 以质量为主，对设备质量进行严格控制，使装置的使 用性得到有效提高

在设计装置时，应该对各种外在环境的变化进行充分考虑，确保装置即使处于严寒、潮湿或高温环境下，也能保持正常工作。一方面，确定装置安全系数，即适应湿度、温度、超负荷运行结果预测以及振动系统等，且必须保证其准确性；另一方面，在进行设计时，使设备趋向标准化与简单化，即在确保可靠性的基础上，零部件越少，产品构造越简单，系统出现故障的概率就越小。

3.2 对于冗余技术，应该科学、合理运用，使安全性与可 靠性不断提升

冗余技术，又被称之为储备技术，是一种提高系统可靠性的有效手段，主要通过利用系统的并联模型来发挥作用[5]。在继电保护装置中，应该对软件、硬件、信息以及时间的冗余资源加以充分利用，使双系统保障技术得以实现，尤其针对电力系统的关键环节以及薄弱环节，必须科学、合理运用冗余技术。对于软件系统，可以正确采用信息保护技术、系统容错技术以及防火墙技术等冗余技术，从而使相关设备装置的可靠性得到保障；在设计硬件时，需要对组建级冗余结构加以正确应用；信息冗余即有效利用复杂的编码和检错与增加信息位数，从而采用奇偶检验、多重模块以及阶段表决等方式对错误进行自动纠正；时间冗余主要对装置的预测性加以有效利用，对于出现的故障，可提前发现，进行检测，使故障的恢复率得以提升。只有软件冗余、硬件冗余、信息冗余以及时间冗余相互协调、共同发展时，装置的可靠性才可得到有效保障。

3.3 对于软件给予足够的重视，不断提升软件设计的水 平，确保软件能够正常运行

软件产品在特定的时间内以及特定的条件下完成特定功能的能力，被称之为软件可靠性。在设计继电保护系统软件时，需对用户个性化需求进行综合考虑，以满足用户个性化需求为核心，设计时应遵循的原则主要包括两点，一方面应该简单，容易操作；另一方面能够有效提高运行效率，在遵循原则的基础上，正确设计算法以及处理结构。在编写代码时，应该确保科学性以及合理性，及时发现测试时出现的问题，确保数据输入与输出的一致性， 与此同时，建立并健全软件系统的自查自修功能，使软件系统的可靠性以及完整性得到保障。

3.4 加强培训，不断提高技术人员的综合素质，同时定期 展开安全检查工作

由于继电保护装置在不断发展，且更新速度很快，此外对技术有较高的要求，因此，加大对员工的培训力度，不仅要展开专业技能方面的培训，而且还要增强素质培训，在提高员工专业技术水平的同时，不断提升员工的综合素质，调动员工的工作热情，增强其工作使命感以及责任心，不断提升员工及时发现问题并解决问题的能力。

在35 kV变电站自动化继电保护时，常出现的问题是临时性停电，从而影响继电保护的正常工作，因此，维护工作者应根据临时性定点的具体情况，对整个运行系统展开定期性检查，通常定期性检查工作应至少每年进行一次。

此外，在1～2年间隔区间需要展开一次整组性试验，使继电保护运行性能能够稳定发挥出来；然后在3-4年间隔区间，对出口回路、数据采样回路等相关部分的运行性能展开检查，便于及时发现安全隐患。

4 结 语

在35 kV变电站中，提高自动化繼电保护装置的可靠性以及安全性具有非常重要的意义，本文对自动化继电保护策略展开了分析，希望有助于提高继电保护装置的安全性、高效性以及可靠性。

参考文献：

[1] 李蓉.35 kV变电站的自动化继电保护对策论述[J].中国高新技术企业， 2016，（4）.

[2] 李世保，刘兵.探析35 kV变电站的自动化继电保护策略[J].技术与市 场，2016，（2）.

[3] 杨革民.35 kV变电站自动化的继电保护对策的讨论[J].电子制作， 2013，（18）.

[4] 舒文华，冉启传.35 kV变电站的自动化继电保护对策探究[J].通讯世 界，2015，（3）.

[5] 叶夏杰，谈明.35 kV变电站自动化继电保护研究[J].科技资讯，2014， （21）.