探析继电保护在自动化变电站中的运行及维护

余小宇

（广东电网有限责任公司清远供电局，广东 清远511500）

所谓继电保护，就是一种可以实时对电力系统的运行状态进行检测的装置，一旦该装置发现电力系统出现异常运行情况，就是在第一时间发出故障警报，并自动执行一系列故障隔离或切断措施，从而有效降低故障严重程度，保证其他电力系统的运行安全。由此可见，继电保护装置在电力系统运行过程中有着至关重要的作用，应用于自动化变电站中可以提高变电站的风险防控质量，具有很强的现实应用价值，相关行业工作人员应当对此引起足够重视。

1 继电保护装置作用原理

当电力系统发生故障时，通常其工作频段的电气量会发生以下变化：其一是电流会变大，短路会造成故障点和电源之间的电气设备以及输电线路内电流负荷超过额定范围。其二是电压会减小，通常越靠近 故障点其电压降低幅度就会越大。其三是电流和电压的相位角以及线路阻抗会发生变化。而继电保护装置可以根据电力系统中的电气量变化，而判断出线路故障，从而及时触发报警系统，向工作人员发出报警信号。在这个过程中，继电保护装置最重要的功能是要能够正电力系统的异常运行到底是正常状态还是确实属于运行故障，而且还要能够准确辨别故障位置，这样才能给电力系统维护人员提供可靠的数据参考依据，从而提高维修效率和维修质量，最大程度降低安全事故损失。而故障识别功能的实现就是靠区分电力系统中的电气量变化特征得以实现的，整个故障判断和保护过程基本上都是由计算机程序来控制，具有很高的自动化水平。

2 自动化变电站中继电保护装置的应用现状

将继电保护装置的调试和维护操作都比较简便，性能也比较可靠，目前在我国自动化变电站中已经得到了广泛应用。该装置功能比较多样，而且可以根据实际变电站运行需求进行灵活配置，装置内逻辑回路动作准确率高，且易于操控，通过终端设备进行远程遥控即可进行监测和调试，这在很大程度上解放了人工劳动力，提高了电力系统保护效率。此外，近年来我国的GPS卫星定位技术呈现出高速发展状态，自动化变电站中的继电保护系统也充分融入了该项技术，有效实现了对电力系统故障的录波功能，更加提高了故障检修的精准度和便捷度。总体上来看，继电保护装置在自动化变电站中的应用空间十分广阔，但是与其他发达国家相比，我国在该类英语的技术水平还有待进一步完善和提高，尤其是在新时期背景下，变电站的技术应用越来越先进，这对继电保护装置的性能标准提出了更高的要求。

3 继电保护在自动化变电站中的运行和维护管理

3.1 综合管理布局

继电保护是个系统化的复杂过程，应用于自动化变电站中，对变电站的运行安全影响极为重要，所以相关行业工作人员必须本着严谨、严肃的态度对继电保护装置的整体运行情况进行综合管理布局。但是并非任何组织部门都具备继电保护管理资质，不同的自动化变电站对继电保护装置的运行功能要求存在很大区别，在加上继电保护装置多种多样，其实际应用运行效果也会产生较大差异。所以在实际运行管理过程中，各自动化变电站应当与具备专业继电保护资质的厂家合作，并且在配备继电保护装置时，不能单纯从经济效益角度考虑其管理布局，更应该从继电保护设备的产品质量以及性能等方面进行综合评估，从中选择性价比最高的继电保护配置方案，合理进行综合布局管理，这样才能最大程度保障自动化变电站运行安全，减少安全事故的发生几率，从而给电力企业创造更加长期稳定的经济效益。

3.2 选型设计管理

选型设计是自动化变电站中继电保护装置应用和运行管理的核心环节，只有做好设备选型，才能为后续电力系统保护奠定良好的基础。具体而言，在选型设计阶段，相关行业工作人员要立足长远，结合变电站未来一定时期内的发展规划以及市场的发展趋势，以发展的眼光制定具有前瞻性的继电保护措施。也就是说，变电站继电保护选型设计既要满足当前的运行需求，又要留有足够的可调整空间。尤其是在当前自动化技术日新月异的时代背景下，变电站未来几年内很可能需要再一次面临设备大更新。而且当代电子产品数量和种类越来越多，未来人们的用电需求也会越来越大，变电站的规模也会有所扩建，这些问题相关继电保护选型设计人员在进行方案制定时都要做到全面考量和预备。需要注意的是，在进行继电保护装置选型设计时，应尽量避免选用处于过渡型期或者虽然设备比较新型，但是性能不太稳定的设备，这样很容易导致实际运行过程中发生线路故障或设备功能冲突，反而会增加变电站运行成本。除此之外，选型设计管理要有全局观念的意识，使继电保护、测量、信号的控制等有机的配合在一起，保证该系统一直处在正常的运行状态之中，从而为变电站的设备更新及其改造创造更大的设计控制。现阶段变电站继电器保护选型设计可以先将传统的变电站预告警铃及电压监测等功能保留下来，从而可以有效避免出现数据的远传或者网络故障，以便随时切换到人工值守的状态或者相关模式，以确保电力系统的正常运行。

3.3 安装调试管理

在综合自动化变电站建设中，继电保护涉及测量表计、直流系统、后台监控等设备。因此必须在调试阶段内，明确继电保护与这些设备间的责任界限与分工，相互配合协调；做好基础数据的录入，系统数据库的建立以及对各设备进行联合调试等等工作。对于继电保护装置的新安装校验，必须对装置加入额定电压，模拟系统可能发生的各种故障，做装置的整组模拟、传动试验，确保装置各条逻辑回路的正确性得到验证。微机保护功能先进，但这并不就意味着微机装置工作可靠性大、安全系数高。保证继电保护及自动化装置的背板、端予排、压板、插头的接线牢固，做好光缆、网络线防外力破坏的措施。应做好工程关键质量点的控制，因为整个系统最终运行好坏将通过其反映。在变电站综合自动化改造中，许多运行设备无法停电。但可利用技术手段，做好安全措施，采用模拟开关对新装置进行校验，完成不停电工作。积累施工经验，制定典型的不停电作业规范和继电保护安全措施，确保施工安全。

3.4 继电保护装置维护管理

继电保护装置维护管理对自动化变电站的运行安全同样有着不可忽视的影响，相关变电站应当对此给予足够的重视。首先，要加强对变电站设备操作人员的技能培训，设备操作者对设备的熟悉程度以及操作能力的专业度等，都会直接决定设备维护效率以及维护质量。所以设备操作人员需在继电保护装置投入使用之前，就对各类设备进行深入学习，了解其运行方式、线路特征以及程序调控方法等，以便在发生故障时可以第一时间采取正确有效的方法进行解决和处理。其次，变电站还应加强对继电保护装置的巡视检查力度，合理安排巡视班制，并且要做好相关巡视记录，以便后期发生异常可以进行查阅比对。特别是在炎热高温的恶劣天气条件下，继电保护设备容易因为外界温度过高导致设备内部运行热量难以散发，从而造成零件损坏，影响其功能的正常发挥，此时巡检人员应当根据天气变化及时对继电保护设备间的温度进行合理调节，以保证设备处于健康运行状态。再者，自动化变电站还可以充分利用自身的自动化技术优势，完善继电保护系统的远程监控以及遥测和遥调等功能，对继电保护设备进行全天候的状态监控，并设定相应的信号预警程序，以提高系统故障预判能力。除此之外，相关工作人员还要做好变电站的室外二次回路维护工作，因为经过自动化改造后，许多室外设备都增加了直流回路，加强继电保护装置对此部分接地回路的维护力度，有主语减少室外直流接地故障。

4 结论

综上所述，继电保护在自动化变电站中的运行和维护是一项较为复杂的工作，要保证继电保护系统的良好运行，相关行业工作者不仅要结合变电站当前所使用的自动化技术，合理选择继电保护设备类型，科学设计继电保护措施，同时还要做好相关运行调试，并加强后期运行维护管理，充分融合传统管理模式和自动化管理技术，提高继电保护运行维护管理效率及管理质量，这样才能真正发挥继电保护的优势，为变电站安全运行保驾护航。