智能变电站继电保护设备运行维护探析

曹志恒 赵凯君

摘要：智能变电站是连接电力用户和电力系统之间的关键环节，承担着输送电能的重要任务，并且智能变电站具有良好的稳定性、交互性以及低碳环保性，得到了广泛的认可和积极的推广。智能变电站的稳定运行离不开电力设备的支持，如通讯控制器、二次设备自动装置、智能终端设备、网络交换机、电子式互感器、合并单元等，针对不同设备的运行情况，采取积极有效的措施，加强智能变电站设备运行维护，提高智能变电站的安全稳定性。

关键词：智能变电站;继电保护;运行维护;

1智能变电站的构成

智能变电站是采用先进的智能设备，以全站信息化、通信网络化、信息共享化等为要求，变电站自动完成数据信息的采集、监测、控制、管理、计量和保护等功能，从而实现电网的自动控制、智能调节、在线分析以及协同互动。智能变电站包括智能高压设备以及信息平台两个部分。智能高压设备主要指的是智能变压器、智能高压开关、电子变压器等智能设备。通过光纤通信系统将智能高压设备和控制系统连接起来，从而及时监测智能变压器运行情况。如果智能变压器运行过程中，出现了电压或者功率变化，则控制系统将根据电网的实际情况，采取一定的措施。如果智能设备出现故障，报警系统会发出警报，从而避免电力故障范围的进一步扩大。智能高压开关是高性能的开关设备和控制设备，并与电子设备、传感器等连接在一起，可以实时监测智能变电站的设备，并进行实时诊断。电子互感器指的是纯光纤互感器，打破了传统电磁式互感器容易磁变的缺点;信息平台主要是实现智能变电站数据信息的实时共享，通过管理信息系统实现整个电网的监测和管理。如果变电站的低压负荷增加，则智能变电站会增加低压负荷的发电量，满足电能供应的需求。反之，如果低压电力负荷减少，则智能变电站则降低低压电力的输送量，实现电网供需平衡，打破过去电力供应不均衡的问题。

2 智能变电站继电保护在运行中出现的问题

虽然相应的光电转换、磁电效应等原理知识早已提出，但是以此为基础生产出来的电子互感器因为在实际运用中抗干扰能力、运行可靠性等问题未能大规模的实际使用，因此现在基本上使用的是常规互感器与合并单元相结合的形式。开关设备则是在原来基础上配套智能终端设备实现开关设备智能化，本文提出了以此形式构成的智能变电站，智能变电站与综自变电站其实就继电保护原理上而言是一样的，只是在具体设备的实现形式上有所区别。合并单元简单来说就是将原有保护装置的模拟量采集功能分离出来变成合并单元与互感器一起就地化配置;智能终端就是将开关量开入开出功能分离出来与断路器、隔离开关一起就地化配置;保护装置保留保护逻辑功能独立于间隔层，相当于将原有继电保护装置一分为三，那么问题出现了：

（1）如果发生中断或运行不稳定就会造成保护装置出现问题。例如，继电保护装置在运行过程中被硬物挤压后，其与智能终端之间的光纤联系就会遭到破坏;保护装置的SV插件或GOOSE插件发生故障，光纤联系也会遭到破坏。这是因为SV采样值、GOOSE开关量一直需要不间断地实时大量传输，对相关接受或发送插件要求较高，而可能由于某厂家的某一批插件制造工艺不良就会导致出现这种问题。

（2）由于本身设计的原因，在智能变电站中，合并单元、智能终端可能不会只对应一个保护装置，存在一对多的情况。例如某线路合并单元损坏，则与之对应的线路保护装置需要退出运行，同时与之存在联系的母线保护装置也要根据该线路检修的运行方式来选择退出保护或是退出该间隔功能。

（3）可能由于投运时间较早，当时技术规范不健全等原因，一批合并单元、智能终端的稳定性、准确性达不到现今国网要求，因此需要对其进行更换CPU件、升级软件版本等整改工作。

（4）因为就地化配置的原因，一些合并单元、智能终端需要与一次设备一起放置于室外。虽然智能控制柜内配置有温度控制器、加热器、风扇，但是时间久了仍然会出现锈蚀、大量积尘等现象，从而加速了设备的老化。

（5）智能变电站继电保护装置更换CPU、SV、GOOSE插件时，不像传统综自变电站只需要插件型号正确相匹配就可以使用了，还需要重新下载CID配置。而由于各个厂家研发的平台不同，其使用的工具、下载方法也五花八门，同时某些软件为他们内部使用，不交给客户，使得每次更换相关插件都需要厂家配合，极大地增加了维护期限及维护成本。

3智能变电站继电保护设备的运维要点

3.1继电保护设备的运行技术

在智能变电站中，线路是重要的组成部分。当变电站处于正常运行状态时，就要对症下药，要知道其运行情况，安装相关的测量控制设备，不断的进行数据分析，然后要及时发现线路存在的问题，根据发出的警报通知，检测出现的问题，针对问题及时修正，保证变电站的正常平稳运行，最大限度地降低问题带来的不良影响。在智能变电站中，变压器作为其中重要的组成部分，变压器能否稳定运行，直接影响了整个变电站能否稳定运行，这使得变压器在整个智能变电站中占有非常重要的地位。在继电保护运行时，只有满足如下要求才能使其更好更平稳的运行。第一点，对于变压器内部重要元器件的维护来说，我们可以分布式维护，这样可以更有针对性。第二点，可以用集中的方式维护继电保护的后备设备，保障后备设备正常运行，只有在满足上述要求的条件下，才能使其平稳运行。

3.2 智能变电站主要继电保护设备的维护

（1）继电保护装置的维护。智能变电站的继电保护装置，与常规的继电保护装置存在着较大的差异，如结构上更加复杂，增加了通信、数据采集等功能。因此在进行设备维护时，首先应加强对运行参数的分析，为避免故障数据信息丢失，通常需要对运行数据做备份处理;其次，由于设备的连接已改用光纤，为保证信息传输能够正常工作，在检查维护工作中需要对连接状况进行检查，并对设备的报警信息进行仔细排查;第三，需要防止高温、雨水、碰撞等外部环境对设备造成破坏。

（2）监控系统的维护。智能变电站的监控系统属于关键部位，智能化发展能确保整個变电站在运行时实现无人化监控，为此对数据信息的准确性也提出了更高的要求。既要做好监控系统设备的维护工作，又要让监控系统能长时间正常工作。例如，智能变电站在运行过程中通常采用DL/T860标准通信，因此在维护管理时，应当重点加强对SCD（SmartCardDevice，智能卡设备）配置、数据信息变化的检查。

（3）交换机的维护。交换机属于智能变电站中的重要组成部分，同时也对继电保护设备的正常运行有较大影响，因此在维护工作中需要加强检查与校验。首先，应用电力系统的通用标准IEC61850来核对交换机的运行参数和配置，确保交换机在运行中满足该通用标准。其次，检查交换机的运行速率、镜像功能等，确保各方面功能运行正常，能够正常完成通信交互。

4 结语

智能变电站相对于传统综自变电站有着全站信息数据化、通讯平台网络化、信息共享标准化等优点，但是作为一种新兴技术在实际运用中也出现了一些问题，为了确保智能变电站的高效安全稳定运行，我们要加强智能变电站继电保护装置的运行维护，尽可能地提高继电保护的可靠性。

参考文献：

[1]刘丰莲，马文建.智能变电站设备运行及维护探讨[J].设备管理与维修，2017（9）：67～68.

[2]丁波.智能变电站运行检修及维护技术探讨[J].华东科技：学术版，2016（7）：171.

[3]刘丰莲，马文建.智能变电站设备运行及维护探讨[J].设备管理与维修，2017（9）：67～68.