继电保护系统与变电运维中存在的隐患和应对措施

方晓煌

摘    要：无论是在生活中还是在工作中，人们对电能的需求量越来越大。然而变电运行设备容易受到大气等因素的干扰，发生继电保护不当的问题。如果不能及时解决这一问题，不仅会严重影响电气设备的正常使用，还会导致供电系统瘫痪。因此，为了能够维持电力系统的正常运行，国家应该重视变电运行中存在的问题，并制定有效的措施解决。本文主要概述继电保护系统与变电运维中存在的隐患，并提出对应的解决策略。

关键词：继电保护系统;变电运维;隐患

1  继电保护系统故障问题

变电运维直接关联着继电保护系统运行环境的稳定，决定了继电保护系统的工作质量，密切关联着供应企业与使用者的切身利益。下面将研究变电运维隐患的应对措施，以维持变电站的正常运行。

1.1  继电保护故障检测

两个站（TP、TM）之间有两条传输线的配电系统中，具有一种选择性相位选择保护继电器，其两端连接到每个站的公共总线站。终端和每条线路的两端都设有防护装置。所有端子（M1、M2、P1、P2）都具有相同的基本设计，包括相量、滤波和A/D转换测量。除此之外，还包括傅立叶级数展开的相位信号测量和产生各种残差的参数估计。参数估计器与频率估计器和采样调节器配合使用。每个基本设计还包括本地逻辑单元，通过瞬态和稳态分析，确定相位/线路故障或连接/断开引起的网络事件以及每个站点的电流方向。在两个站点其中一个终端上，都有一个主站单元，能够编译站点的所有信息，计算出与故障的距离等等。关于记录故障是否位于站点问题而言，如果两个站点的所有信息都在一个站点的一个终端的上级单元中，即为故障线路和相位编译。

1.2  继电保护设备应对措施

（1）引入智能控制器。在继电保护系统的运行中，继电保护设备远端机装置起着不可替代的作用，在信号传输操作中，可以高速传输数据，及时处理调度信号，与此同时，还能够减小故障扩大的范围。但由于继电保护系统容易受到环境因素的影响，从而受到不同程度的干扰。因此，应该将人工智能与先进数字控制器件引入到继电保护系统中，从而制定出有效的措施，提高继电设备的保护功能，而且还可以检测环节的建设，降低信号在传输中受到干扰的程度。

（2）优化故障检测方式。输电线路保护系统的启动继电器在长线路必须被保护的部分，可能会在正常的重负荷和远端故障之间造成混淆。通过对继电器的起动，可以将正常距离继电器的运行限制在起动继电器特性的条件下，起动继电器特性是通过对继电站上负载的相位和幅值进行监测得到的。

这种特性下的正常相位角电流接受能力比异常相位角的电流接受能力更强。然而，部分显示出正常相位角的电流故障，是由等值线电压下降来检测的。因此，上述中提到的相位、电流和电压检测器的组合基本涵盖了所有的故障。初始继电器在具有基本特征的重复载波阻塞故障检测方案中有着特殊的应用。

（3）采用分布式处理方式。构成电力系统的电力设备包括一个多元化的探测器装置，其可以检测不同区域的电压值，从而获得最佳特性曲线相对应的保护特性，通过具有多个定时器的装置，能够检查出持续时间，检测器装置的输出超过相应的预定时间周期，逻辑装置通过预定的逻辑操作将所述定时器装置的相应输出组合起来。母线在变电系统中起到不可替代的重要作用，采用分布式处理方法和单套装置对总线进行保护，有助于保护装置与测控系统集成的实现，从而提高误差检测和自动处理效率。

2  变电运维的故障问题

2.1  变电运维中产生故障的原因

（1）电缆故障。变电电缆与其它用于传输低频信号的屏蔽电缆不同，因为控制电缆的尺寸是为了提供精确和恒定的导体间距，这是其作为输电线路有效运行所必需的。变电站电缆使用内部导线进行电信号传输，导线被绝缘层包围，部分被屏蔽。通常情况下，变电站电缆的屏蔽层保持在低电位，并将信号传输电压施加到中心导体上，电缆的特性阻抗由内部绝缘体的介电常数和内外导体的半径决定。不能承受外界微弱的干扰信号是变电站电缆的缺点，只能将耦合传输到邻近的结构或电路中的较强电信号。

（2）人员配置不合理。由于专业技能和实际操作能力的差异，操作维护人员的工作水平往往不同。一些复杂的现场工作依赖于主要人员的操作，导致主要人员工作周期长，长期处于疲劳的状态，严重影响了他们在操作和维护工作中的判断和操作精度。除此以外，在设备的检查工作中，没有合理安排检查时间和检查次数，从而增加了电网运行事故的发生概率。

（3）运维人员专业水平低。变电行业是一个多元化的行业，其涉及到的学科领域较多，这就对运维人员提出了更高的要求，运维人员不仅要掌握丰富的专业知识，还要具备较强的操作能力。但是就我国变电企业目前运维人员现状来看，大部分运维水平不高，而且变电企业没有组织定期的培训工作，使得这部分运维人员对工作流程不熟悉，对检测设备没有足够认识。导致这部分运维人员在实际工作中，出现误操作的概率比较高，容易引发连锁反应从而影响变电系统的正常运行。

2.2  变电运维中的解决措施

（1）减少线路信号衰减。接收和再发送信号是变电站通信设备的主要功能，能够保证电网安全稳定运行。通过克服变电站衰减和光信号失真带来的损失，可以扩大光通信链路的范围。这样增加信号覆盖的区域，而且还能够顺利地穿过障碍物。当信息所携带的信号經过通信信道时，由于功率损耗会逐渐失真。当变电站调度通信通过有线或无线线路时，铜线电阻中数据信号的电流功率会随着铜线电阻的发热而耗散。线路越长，损耗的功率越大，远端信号幅度越小。因此，在使用足够长的线路的情况下，另一端的数据传输将不会被接收，从而形成信号盲区或场强弱区。

（2）建立变电站运行维护一体化模式。随着智能网络的发展与进步，原有的维护模式已不能满足现代电网发展的需求，变电站运行维护一体化模式已具备成熟的实际应用条件。因此，可以采用变电站运行维护一体化模式，实现变电站运行维护部门的一体化，实现组织人员职责的一体化，实现经济效益的最大化。既缩短了操作时间，又提高了工作效率，还保证了电网运行的安全与稳定。

（3）强化运维人员的技术水平。运维人员作为电网安全运行的直接操作者，一定要提高自身的技术水平。变电企业在员工上岗前，要组织员工进行专业技能与技术的培训。在培训工作中，培训管理人员要给运维人员普及安全意识，讲解正确的操作流程，让运维人员能够熟练掌握操作流程，对运行设备有充足的认识。还可以将不同岗位的人员组织到一起交流讨论日常工作中容易出现的一些问题，降低安全隐患，保证变电站安全稳定地运行。

3  结束语

电能作为重要能源之一，人们对其的依耐性也在不断增加，由此可见电能对人们日常生活的重要性。因此，国家一定要重视变电站的发展，及时检查出电力运行中存在的问题，并制定出相应的解决措施，降低不安全事故发生的概率，使电力系统能够安全稳定地运行。

参考文献：

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