智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术

武振森

【摘  要】近些年，人们的生活质量不断提高，科学技术不断进步，本文采用数据采集以及管理的方式对智能变电站二次设备运行状态进行具体的分析，着重分析智能变电站的二次设备在线监测技术，并对其中存在的一些故障进行探究，例如：通信报文分析诊断、对时信息诊断、综合诊断、自检信息诊断等对存在的故障进行分析，并提出相应的处理措施。本文的最终目的是为了引起相关技术人员更为广泛的交流与讨论，获得更多解决智能变电站二次设备在线监测之中存在的故障的新方法和新思路。

【关键词】智能变电站;二次设备;在线监测;障诊断技术

引言

随着我国城市化水平加快我国的用电负荷也在不断提高，为了能够确保用电的可靠性，必须要通过正确的检修方式，来保证供电的可靠性，其中继电保护能够为电力系统的安全稳定运行，提供重要的监控功能，也可以有效减少电损，促进电力系统的运行效果，保证电力企业的经济效益和社会效益同步增强。继电保护二次回路作为一种自动化控制的方法能够快速及时的对电力系统中的运行问题进行全面的排查，保证电力系统安全运行可靠，在电力系统中继电保护二次回路，能够实现智能电网的建设需求，保证电力传输的质量与水平。

1继电保护二次回路介绍

想要明确继电保护二次回路的在线监测技术与故障诊断方式，首先需要了解是继电保护二次回路的概念。继电保护本质上是对于电力系统所发生故障的一种保护措施。该工作的主要对象就是电力供应活动中的那些含有一定危险性的工作以及可能存在的安全隐患。通过这种保护来确保电力系统能够稳定运行。继电保护二次回路主要由如下3种回路组成。第一种是控制回路。这是一种由断路器或者隔离开关组成的结构，其功能是对于一次设备进行合闸以及分闸操作。第二种是调节回路，主要由带有调节功能的自动装置组成，其主要任务是以一次设备工作时产生的参数的变化，对于一次设备的工作状态进行实时的调整。第三种是继电保护及自动装置回路。这种回路主要由比较部分、逻辑部分、测量回路部分以及执行部分组成。它的功能是通过分析一次设备的运作状态，当一次设备在发生异常或故障时，自动发出跳闸指令，并将出现问题的设备进行自动切除，在故障消失后将相关的断路器进行投入操作，以恢复电力供应。

2电力系统继电保护二次回路的优点

在我国电力系统改造升级的过程中，智能电网已经逐渐成为电力系统发展的重要趋势，通过智能电网的建设可以提高供电系统的整体运行质量，保证电力系统的经济性，安全性和稳定性。由于电力系统继电保护二次回路，自身的组织结构非常简单，施工成本比较低、体积小、质量轻，能够快速的对二次回路进行维护与检修，保证了二次回路的应用效果。继电保护二次装置内部的构成非常精密，能够确保继电保护装置的运行效果得到全面提升，对故障的判断也更加的精准，能够充分发挥电网的稳定性能。继电保护二次回路可以实现自动化控制，在运行的过程中，能够针对故障进行快速的处理，确保对电力系统进行全天候实时性的全面检测，保证电力系统的稳定运行，电力系统在应用继电保护二次回路的时候还能够提高自身的电磁屏蔽能力。总而言之，充分的运用电力系统继电保护二次回路装置，能够极大的节省人力物力，成本保证电力企业的经济效益得到有效增强。

3电力系统继电保护二次回路的维修

3.1电力系统继电保护二次回路隔离技术以及SV检修

在智能变电站中，由于GOOSE出口回路上串行了4种不同的隔离手段，包括检修压板，软压板。侧收软压板这种情况，在检修压板中，由于智能保护装置可以自动设置保护检修状态，在硬压板介入之后可以进行公开的控制投退，确保整个设备检修的效果，得到全面监控，并且能够实时的将事件信息传输到智能监控网络体系，在系统中通过发出SV、MMS以及GOOSE报文的所在位置，而GOOSE软压板能够启动软压板的开关，在跳闸之后软压板就能够对整个智能终端进行控制，保护性跳闸，同时也可以对智能终端实现保护合闸，确保按照GOOSE的要求，产生数据，在接收侧保护接收软压板中，由于智能终端开关机构光纤等相应的设备共同作为一次设备控制回路串行的硬压板，若电器断电，控制跳合闸通电，也能够将智能终端与一次设备控制和二次回路进行连接保证操作的效果一致通过运用隔离技术能够保证智能变电站检修的可靠性与安全性。

在串行设置中，智能化变电站与传统变电站存在明显的差异，尤其是在保护检修状态发生时，检修压板不一致，则必须启动闭锁保护，而且工作人员还应该对跨间隔保护以及SV接收压板进行判断，结合实际的情况来进行设备的停运处理。为了能够保证智能变电站隔离技术的安全性，要保证一次设备，停运时退出SV接收压板，在一次设备运行的过程中还可以直接退出SV接收压板保证退出的相关线路具有防护功能。如果是GOOSE出口安装时，则必须要针对需回路安装两道安全保护措施。在不停电的状态下不需要拆接线，还可以直接运用接线模式对智能终端进行回路控制，避免光纤的插拔次数，确保整个电气回路的应用效果。

3.2交流回路诊断方法

针对智能变电站二次回路交流量的监测工作，可以通过报文分析设备以及继电保护装置所采集的交流量进行综合分析并得出结论。当前国内的智能变电站一般都是采用双AD采样，同时配以双重保护措施，将MMS上的双AD采样值与双套保护的采样值进行对比。如果对比的结果相对误差在安全阈值的范围内，同时满足继电保护装置没有发出采用不一致的警告的条件，那么就可以判断双AD采用结果一致，二次回路处于正常工作状态。如果对比的结果超出了阈值的安全范围，那么就说明至少有一套继电保护交流回路处于异常状态。此时，在线监测系统就会生成警告并将故障信息报告发送给主系统，以便维修人员进行快速处理。此外，通过分析报文分析设备的SV与继电保护装置的MMS的采样值，可以判断交流采样回路的情况。如果两样数据在对比时最大误差值在安全阈值范围内，且没有出现SV断链警告，那么就说明SV二次采样回路处于正常工作状态;如果继电保护设备采样回路正常，但数值误差超过的安全阈值，那么就说明交流采样回路处于异常状态。

结语

目前智能变电站正在不断地发展，技术也不断成熟，其具有的信息也在不断地丰富，尤其是各类IED信息模型之中包含的信息内容在不断扩充，这些都给智能变电站的进一步发展提供了机会，尤其是本文之中所提到的关于二次设备的故障诊断以及在线监测技术。如果想要智能发电站能够正常的运行，就要做好对智能变电站之中的二次设备的故障诊断的工作，其中需要格外注意的就是做好在线监测工作，实现对二次系统之中的具体运行状况的精准掌控，发挥智能变电站具有的优势，促进电力企业的进一步发展。

参考文献：

[1]罗长，李劲，毛帅，等.智能变电站二次设备在线监测及故障诊断技术[J].中国新通信，2018，20（14）：226.

[2]佚名.智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术研究[J].电子测试，2018，403（22）：105-106.

[3]管益斌，严国平，陈久林，等.继电保护装置运行失效特性分析与状态检修策略[J].江苏电机工程，2013，32（2）：1-3.

[4]徐功平，夏秀珍，安英瑞，王旭宁，王汉峰.基于智能变电站的继电保护二次回路故障诊断研究[J].电工技術，2019（4）：41-42.

（作者单位：国网晋中供电公司）