铁路智能变电所继电保护调试技术分析

段磊

[摘    要]社会经济的快速发展，需要提升智能化、信息化水平。智能变电站的建设发展，有助于维护电力系统供电安全与可靠。智能变电站为多技术联合系统，因此对变电站系统安全性要求较高。继电保护能够提升变电站运行效益，因此需要优化调试继电保护系统，完善检测方法，全面维护继电保护效果。

[关键词]铁路智能变电所;继电保护;调试技术

[中图分类号]TM63;TM77 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）01–000–02

Analysis of Relay Protection Debugging Technology in Railway Intelligent Substation

Duan Lei

[Abstract]The rapid development of social economy needs to improve the level of intelligence and informatization. The construction and development of smart substations will help maintain the safety and reliability of the power supply of the power system. The intelligent substation is a multi-technology combined system， so the safety requirements of the substation system are relatively high. Relay protection can improve the operating efficiency of substations， so it is necessary to optimize and debug the relay protection system， improve the detection method， and fully maintain the effect of the relay protection.

[Keywords]railway intelligent substation; relay protection; debugging technology

智能變电所组成包括网络化二次设备、智能化一次设备，建立在通信标准上，可以确保智能电气设备间信息共享，提升现代化操作水平。当前，高速铁路系统很少应用智能牵引变电所，因此缺乏继电保护调试技术标准，只能参考国网成熟技术。为了全面适应铁路智能变电站调试需求，必须做好梳理、研究与完善。

1 智能变电技术组成和优势分析

智能变电站涉及到信息平台和高压设备。在信息平台中，包含数字化工具、一体化监控系统，数据通信网关机。基于信息平台功能可知，其能够提升信息标准化水平，高度统一信息源格式，同时确保上层应用支撑透明度。信息平台还可以提升信息统一化，利用通讯技术，高效传输信息，以此实现信息共享。智能变电站高压设备涉及到智能开关、智能变压器、电子互感器。

智能变电站系统涉及到站控层、过程层、间隔层。过程层包含智能终端、智能组件。过程层能够科学分配电能，实现计量与控制效果。间隔层包括故障录波器、继电保护装置，通过间隔数据，对间隔电网设备功能进行控制。站控层包括控制系统、通讯系统，采集和监控数据，同时实现信息管理。

智能变电层具备以下优势：第一，智能变电站具备环保性、高效性特点。光纤可以代替传统电缆线，应用此种电缆线，可以使安装成本降低。通过电子元器件，可以使能源损耗降低。第二，协同性、交互性。智能变电站利用信息交互，可以发挥出电网系统功能，尤其是反馈调节功能，连接多种子系统，加强调节效果。

2 智能变电站技术在继电保护中的影响

2.1 数据保护系统影响

基于继电保护原理可知，智能变电站技术，可以明显突破传统变电站技术。与传统变电站技术相比，智能变电站技术的应用优势显著，但是也会影响继电保护发展。智能变电站技术主要应用电子互感技术，避免电子互感技术影响系统性能，全面确保电网系统数据保护效果，提升继电保护准确性。且电子互感技术信息传输、交互功能，会引发数据延迟，影响继电保护。但电子互感技术信息评估、响应速度的优势更显著，能够促进继电保护发展。

2.2 电网保护技术的影响

在间隔层中，继电保护设备具备重要影响，通过间隔层，可以控制一次设备。传统电网建设中，将电缆作为保护信息媒介，对一次设备控制效率影响较大。智能变电站技术，光纤信息传输技术，可以关联不同间隔层设备，高速传输和交互信息。电网系统继电保护，可以提升反应速率，实现综合化分析管理。智能变电站运行中，采用计算联网管理技术，可以转变人工指令式管理模式，全面提升继电保护命令发送效率。智能变电站技术，可以转变电网系统继电保护问题，例如数据传输、采样、保护一体化等，动态传输和调整数据，全面提升机电保护技术协调效果。

2.3 继电保护调试与检修影响

智能变电站运行中，通过应用继电保护调试技术，能够落实继电保护实现机制，避免对电网系统调试与检修造成影响。注重分析变电站检测技术，可以改善继电保护周期维护的滞后性问题。智能变电站，可以提供全面检测数据，为继电保护装置检修提供参考。在设计、维护、调试智能变电站时，维护电网系统继电保护的顺利性，同时可以减少电网运行不良影响。

3 铁路智能牵引变电所现场调试

3.1 调试流程与内容

在调试时，应当做好人员、设备、资料试验准备。组态配置完成后，针对单个IED装置开展试验。网络配置、网络互联结束后，注重不同设备之间的互联测试，之后开展整体测试，确保不同系统配置效果。

3.2 试验准备

为了明确设计思路，解决好调试问题，必须收集和汇总调试资料。调试资料涉及到各种原理图与说明书。相关人员形成调试小组，按照现场调试工作量、进度，对人员数量进行调整。

3.3 单装置试验

3.3.1 前期准备

注重检查设备状态，全面检查外观、参数、型号，确保其与设计一致。通过兆欧表，对信号回路绝缘电阻值进行检查。闭合电源开关，正常启动装置。在启动之后，若无异常信号，则应当对装置硬件、检验码进行检查。当回路电源处于正常运行状态时，断开电源开关，装置信息仍在。将开关、接点状态改变，对直流回路的寄生回路现象进行检查。

3.3.2 调试项目

注重光纤回路连接状态检查，确保其无污染、无受损，可以正常通讯，同时检查光功率与损耗。注重检查SCD/CID文件，例如模型与工程应用模型的相符性，模型字段，控制类实例化，文件内容与网络装置内容的一致性。利用继电保护测试仪器，将交流模拟量添加至单元内。通过数字继电保护仪，抓取合并单元SV输出，同时对采样通道配置进行检查。检查SV相位、幅值，确保其和加量相同，变比设置准确。

3.4 设备互联测试

设备互联测试之前，必须明确间隔层、过程层、站控层安装问题。完成设备通讯光缆、网线、尾纤、对时光纤连接后，对不同间隔设备连通状态进行检查。测试内容涉及到间隔合并单元、电压合并单元、保护测控装置、智能终端、站控层网络的互联测试。

3.5 系统整体测试

在牵引变电所电气试验中，整组传动试验非常重要，能够对互感器二次接线准确性进行校验，同时检查不同设备的配合度。确保系统刀闸、开关的动作可靠性、联动性能。整组传动试验，通常划分为直流回路、交流回路试验。

（1）前期准备：试验人员应当了解电气设备一次接线、运行方式、二次回路、机电保护原理，同时确定一次设备安装位置和图纸相符性。变电所内部提供三相四线电源，将其作为试验电源。保证互感器二次接地点位置准确。

（2）交直流屏检查：完成直流屏充电机安装操作后，确保电池良好连接，具备正确极性。将临时交流电源，引入到交流盘进线位置，实现模拟供电，提升检查交流屏电源自投回路。注重检查直流充电系统、绝缘检测系统，优化调整直流母线电压。

（3）直流回路传动试验：在开展试验时，涉及到电动隔离开关、断路器操作试验。针对隔离开关、断路器，开展操作闭锁试验。对备用电源，进行自投试验。对断路器跳闸、保护出口、重合闸，开展模拟试验。同时检查变电所内的光信号、声信号。针对隔离开关传动、断路器，实施控制、信号回路检查，确保本体动作正确性。当回路具备相互闭锁关系时，必须确保其满足设计要求。在检查保护跳闸回路时，由装置发出模拟跳闸信号，同时对回路进行检查。对保护跳闸连片功能进行验证。采用备用电源自投试验，对进线失压、主变故障、主变差动等故障，进行模拟分析。在验证时，涉及到隔开动作、断路器电阻。开展直流回路试验，注重观察试验期间，直流寄生回路问题，以免发生直流接地故障。一旦发现故障问题，应当采取有效措施进行处理。

（4）交流回路传动试验：在互感器位置，开展交流回路传动试验，注重检查交流计量回路、交流电压、测量回路，确保回路正确性。在检查交流回路时，先检查互感器一次侧，主要为大電流、高电压问题。通过保护回路，能够对故障电流值、电压值进行模拟，联合直流回路试验内容，确保继电保护装置动作，同时促使断路器跳闸。此种试验检查方法具备准确性、直观性，能够提升继电保护装置、回路接线的可靠性。然而在实际应用时，技术效率低下，无法有效控制精确度，相位极性检查难度大。作业现场存在大量限制条件，需要通过继电保护测试仪、互感器交流量，实施模拟处理。

（5）六角图试验：此种试验方式，通过一次电流、电压，对电流电压幅值及相位关系进行检查，确保检查结果准确性。将进线外电源接线断开，将380V交流电源接入至进线侧，T、F相间短路出现短路电流。电流互感器由短路回路构成，极易产生电压、电流幅值，相位角度，将其反映至保护装置内。利用电流互感器变比参数、主变短路阻抗参数，对短路电流电参数进行计算，比较实际值。当发生短路问题时，对电流、电压互感器回路进行验证。在送电之前，六角图试验属于最后的系统检查步骤，当互感器二次回路接线、连片恢复后，再开展试验操作。注重检查主变差动回路，对差动保护装置电流极限极性进行检查，确保其正确性。

4 结语

综上所述，在电网运行过程中，继电保护调试工作影响非常大，能够准确判别电力系统故障类型，同时起到快速隔离效果。投入继电保护装置之前，应当调试、检测保护装置的硬件功能、软件逻辑。智能变电站技术快速发展，促进了保护装置调试技术的发展，全面保证调试过程的安全性与准确性。

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