智能变电站继电保护可靠性分析

熊保金 薛晓东

(河南省机场集团有限公司)

0 引言

伴随这几年我国电力行业的持续发展，电力系统智能化的落实成为了主要发展趋势，并且在社会中得到了人们的广泛关注。为了确保智能变电站运行过程中的稳定性与可靠性，就有必须确保继电保护改造的可靠性，有效创建智能电网，以此为现代化建设提供具有稳定性与安全性的电能保障。

1 智能变电站的介绍

在我国电网中，包含了较多的组成部分，智能变电站属于其中十分重要的成分，并且也是电力行业不断发展的核心环节，在智能电网的全面建设中具有重要的作用。智能变电站的本质含义就是基于变电处理工作，以具有时代特点的数字形式存在，主要是针对信息资源的分布、资源信息的传输和信息数据的处理。在开展具体工作时，智能变电站充分展现了数字网络时代的特点，并且在硬件设施中具有极为突出的高科技特点，在实践中，无论是硬件系统还是软件系统都表现出一定的标准化特点，和传统的变电站相比较，智能变电站具有更多的优势，而且在实际工作中，智能变电站能够有效落实网络化管理，使得变电站设计更加简单，有效节约进行变电站设计与监理工作中的资金成本，与现代开发成本集约化的需求形成一致。

2 智能变电站继电保护构造

2.1 电子式互感器

电子式互感器属于智能变电站继电保护系统中的重要内容。对于以往的变电站来讲，其使用的互感器通常选择电磁结构。但现代社会下，信息与科学技术的迅猛发展，使得这些传统的电磁式互感器在使用的时候通常会发生诸多问题，传统电磁式互感器不能有效满足智能变电站的持续发展需求，目前电子式互感器在社会上得到普遍应用。电子式互感器与传统的电磁式互感器相比较，在检测故障方面拥有自身独特的优点，并且具有良好的准确性，能够有效提高保护装置的运行速度，并且能够对电力系统安全进行保护。同时，利用电子式互感器光缆可以全面替代传统电缆，由于其绝缘结构简单，能够不断推动电缆企业的持续发展。

2.2 合并单元

在通过一系列作业以后，电子式互感器会把自身收集的信息统一传输到合并单元，统一器使用科学合理的排列方式把数据转换成特定的格式，并将其传送至保护装置中。在智能变电站继电保护系统中，合并单元同样属于极为核心的部分，由于具有合并单元，可以有效规避互感器以及保护装置之间复杂的问题，也可以构建智能变电站的成本，确保数据可以在二次设备中实现共享。

2.3 交换机

假设继电保护装置是大树的根部，则交换机就是大树根部的根须，以此可以得出结论，在继电保护系统中，交换机是极为重要的组成部分。在实现数据传输时，我们可以利用变电站继电保护系统的通信通道来实现交换机中的数据帧交换，以此来实现数据传送的基础目的。

2.4 智能终端

在电力系统中引进智能终端，不但能够对电力系统断路器中的电、磁、温度、机械等具体情况进行检测，并且还能够加强电力系统在开展故障预测中的性能。此外，对于保护装置所发放的一些跳合闸指示，智能终端不能实现可以接收，其能够在站控制层实时传递断路器的信息。为此，有关部门在进行系统故障检测时，有必要进入智能终端进行使用，以此来提高工作效率。

3 智能变电站继电保护的可靠性分析

3.1 保护变压器

变电站在开展电力系统配电时，应该对变压器的电压额度进行限定，其主要是因电力部门应该对电压的范围进行维持，这样才能确保电力系统安全、稳定地运作。变电站在进行配电时若发生电压超载或不足的现象，将对电力系统整体的稳定运行产生直接的影响。而变压器的核心作用为调压，这样能够对额定电压进行良好的限定，为此，在智能变电站继电保护中，应该对变电器进行良好保护。假如电压器不能稳定运行，将会造成整个智能变电站继电保护系统都不能展现自身功能，为此，应持续增加智能变电站继电保护系统内部变压器的安全。有关部门在进行日常工中，进行电力系统配电时，可采取分布式的方法对变压器进行配置，这样能够对变压器系统的实际压力进行分散，来有效规避电力调节时因为压力过大形成的变压器故障。在后期智能变电站继电保护系统配置中，为了能够对继电保护系统进行简化，应该使用和集中配置有效结合的方式来展示变压器的能力，有效提高智能变电站继电保护可靠性。

3.2 限定保护过电流

过流电从根本含义来讲即为电流过载，若出现这种情况，将会引发电流负荷太大、变电站外部短路等各种问题。对比正常的电力，负荷电流不但会形成变电站外部的电路问题，并且还会引起跳闸故障，对继电保护的可靠性产生严重的影响。为此，将额定电压延时这一技术在智能变电站继电保护系统中进行应用，不但可以对变电站线路终端的各个电力进行具体测量，并且还能及时解决负荷电流过载这一严重的问题。假如在变电站发生了负荷电流过载的情况，继电保护系统就会自动开启警报，然后智能终端根据过载电流的实际情况来下达保护的指示，这样不但能够有效解决负荷电流引起的一些不利影响，并且能够强化智能变电站继电保护的可靠性。

3.3 继电保护的线路保护

为有效加强智能变电站继电保护可靠性与安全性，有关部门必须实施对继电保护系统线路的防护工作。现如今，在智能变电站继电保护中，选择线路保护的方法一般为连差动。但因为继电保护的线路本身就拥有对通道进行连接的功能，为此，在开展线路保护的过程中，还可以对电力系统整个运行状况进行监督和检测，有效落实线路保护工作。

4 提升智能变电站继电保护系统可靠性的策略

4.1 优化变压保护装置配置

由于在电力系统中，通常针对额定电压具备相应难度规定，所以，为提高配电系统的稳定性，应该对电压额定限定要求进行保护。在开展日常工作时，普遍采取变电压系统来管控电压。为此，想要有效落实对差动继电的保护，就必须采取分布式配置的方法对设备进行保护。此外，还可以利用安装独立保护装置这一方法，来有效提高继电保护系统的可靠性，促进智能变电站继电保护系统的发展。

4.2 健全继电保护系统

目前，相关部门应该对电力系统的实际状况进行充分了解，完善系统设计、移除冗余，并使用容错指标对系统产生拒动、错动的现象进行规避，以此来确保完善设计任务不会对电力系统的稳定工作造成影响，从而不断加强变电站继电保护的可靠性。在开展冗余设计的过程中，应该对资金投资进行合理计算，保证最大化地使用投资资金。

4.3 实现线路保护装置和二次检查

一般情况下，结合线路的实际状况，设定线路保护装置。并使用集中式、后背式来对电力进行有效保护，利用监测通信对电压间隔单元来进行保护，并且应该及时找出和处理线路故障。此外，想要实现二次检查工作，需要建立健全的检查小组，并确定检查小组的工作责任，保证全体检查人员拥有高素质和职业技术能力，以此来良好落实智能变电站继电保护系统的检查作业，如果找出问题，应该及时处理，不断提高智能变电站继电保护系统的可靠性。

5 智能变电站继电保护安装设备

5.1 保护变压器

基于智能变电站的角度来讲，电压过高与过低都会形成对配电质量的不良影响。在电力系统中，利用变压器来完成对电力的调压配置是继电保护的重要方式。因此，在继电保护装置的配置中，必须对变压器保护的设备进行合理思考，才能展现变压器差动的最佳作用。与此同时，利用集中式的方式，还能充分落实变压器保护装置的合理配置，此外，在电缆以及断路器实现连接以后，能够完成对非电量继电保护。

5.2 用保护电压限制过流

在智能变电站的操作系统中,外部电流带来的不良影响会破坏电路,因此，容易造成局部电流太大的问题，以此来形成一个更大的过电流。在对总体电量不改变的情况下，难以及时找出发生的问题。但是，在出现外部故障时会发生跳闸，导致继电系统保护可靠性不稳定。在发生这一情况时，智能变电站的保护电压能对所有线路的总功率与过电流进行测量，从而在电流过大的时候，就会启动有关的保护装置，并及时报警，以此来有效满足继电保护可靠性需求。

5.3 线路保护设备

这一设备的保护可采用纵向保护差动来完成，通常可以分成集中保护和备份保护这两种形式，这样能够及时处理系统运行过程中发生的问题，保证系统的稳定工作。利用有效的保护方式对线路实现保护，还能落实对电力系统各级电压间隔单元的控制和保护。同时完成对电力系统工作的监督和控制，找出系统中存在的问题，并有针对性地使用有效方式处理工作，保证电力系统的可靠性与稳定性。

6 结束语

总之，站在电力行业变电系统的角度来看，做好变电站的继电保护工作是非常重要的。由于近年来人们对于电能的需求处于持续上升的状态，因此，我国电力系统有必要不断改革和创新现行的继电保护技术，对数字网络技术进行有效使用，并创建智能变电站，从而有效满足人们在生产与生活中的用电需求。另外，电力行业在未来发展中，应该正确看待继电保护装置在变电站工作中的地位，使其成为变电站工作的重要内容，快速完成全站全智能的目标。