35kV变电站自动化系统及继电保护分析

高学成 汪杰

摘  要：自动化技术随着我国经济的发展和科学技术的更新不断进步，变电站也渐趋自动化。继电保护是变电站工作中十分关键的内容，而对于应用自动化系统的变电站而言，继电保护也要做出相应的改变以及进步。本文将在分析35kV变电站自动化继电保护系统改造的基础上，研究其存在的缺点，并提出几点策略。

关键词：35kV;变电站;继电保护;自动化技术

引言：随着我国经济的飞速发展以及科学技术不断进步，我国自动化技术的建设也取得了不容小觑的成绩，与此同时，自动化技术也慢慢应用到变电站中，给人民群众的生产以及日常活动带来了极大的便利。现如今，随着自动化技术在我国变电站中的使用和微机继电保护技术的完善和发展，变电站中的继电保护变得尤其重要。

1继电保护的含义和发展

继电保护是保证电气相关设备的安全以及保障我国电网稳定供电的关键方法和有效手段之一，其可精确定义成在变电站的电力系统发生突然事故或者运作出现异常的情况下进行动作，保障变电站的相关电力设备的运行安全的自动化的设备以及装置。继电保护同样可以看作一种应对方法，其可以及时检查出变电站电力系统出现的故障并且发出相应的警示，直接性自动化排除故障的一种有效方法;也可以视为一种可以监视预测，并对电力系统的运行情况进行管理的设备，当故障发生时，可以自动化切断变电站电气相关设备的全部元件，保障变电站电力设备的安全和电路的稳定。反映变电站电气元件的不正常的运行状况是继电保护的最基本的任务，达到自动却迅速，同时有选择性地跳过特殊设定的断路器。具备一定的灵敏、可靠、速动以及可选择性是继电保护的最基本的要求。电气设备物理量的变动是继电保护装备和装置的最基本构造。继电保护在历经机电、整流、晶体管以及集成电路四种类型阶段之后，现如今发展到了微机保护的阶段。微机继电保护也就是以数字式的计算机为基础所构建成的继电保护。其起始于上个世纪六十年代的中后期的英国、美利坚合众国以及澳大利亚。熔断器是最原始的继电保护装备，在此之后产生了以断路器为主要核心组成的电磁式的继电保护装备、电子式的静态继电保护装备以及近期迅速发展的以远动信息技术和电子计算机技术为其主要基础微机型的继电保护装备。

2设备的改造策略

随着自动化装置的广泛应用，在我国现如今的电力行业的发展进程中，变电站的自动化继电保护装置的使用以及相应的改造是相当重要的。变电站的自动化继电保护系统装置可以科学有效提升发电站电力系统安全和可靠地运行效果，也在相当大的程度上保证了我国电网进行输送电力的质量，进一步充分满足了现如今我国电力系统工程建设以及发展的有关要求。变电站的继电保护装置是保障整个电力系统安全性以及可靠性的极为重要的装备以及载体，肩负着保障变电站整个电力系统运行正常的重任。但是，因为部分生产商在继电保护设备的制造过程中不注重设备的质量，致使装备的使用质量以及应用水平存在严重不足;除此之外，外界各种环境也会对继电保护装备的运作产生不同程度的影响，例如，室内外气温太高致使继电保护装备的表面涂层掉落、表面密封的外壳裂开等等;过于潮湿的室内外环境极容易导致继电保护装置的膨胀，大大降低设备的机械性能;过量有害气体以及粉尘也会加速继电保护设备的老化;长时间的高强度冲击和震动也极其容易导致继电保护设备的严重弯曲，导致设备断裂，失去其原有的性能。可能形成电磁輻射的各种类型的插件以及高频的信号线等也会对电力系统的正常运作产生严重的干扰。所以，在对35kV的变电站自动化继电保护系统进行改造时，不仅要严格选用设备型号、测控装备以及保护装置，也要对重要设备进行认真地维护。可以在三个方面进行：其一，应用较为先进的主变压器作为变电站的保护装备。CAT211以及CAT-221设备是可以为35kV的变电站主变压器进行有效保护的先进装备，这种装置的使用可以起到遥控以及遥测主变压器两侧的断路器的作用，如此一来便可以达到对进行差动速断保护和过流保护的有效维护主变压器的作用;其二，应用馈线保护设备。变电站中对馈线电路的保护有着十分重要的作用，在35kV的变电站中使用CAL-21馈线保护的设备能够非直接性的较为系统地检测对其进行监视和检测，并加以保护。10kV的馈电开关的保护对于35kV的变电站而言也是十分关键的，10kV的馈电开关不仅安装相对比较便捷，可以在开关柜的附近进行直接安装也可以对变电站进行较为可靠的保护;其三，针对进线以及联络开关的保护应用线路保护装备。应用可以定时限过流的CAL-212线路保护装备，此装备还具有接地性保护和加速断的保护功能，同时具备遥控等多种功能，这可以让变电站的母联等都得到有效的测控保护。

3自动化技术以及相应管理策略

从我国目前为止的变电站自动化继电保护系统装置的改造实践实际来看，在继电保护设备的安装和改造过程中，还存在一定程度上的问题。笔者提出以下几点策略，以供参考。

3.1严格把关

在对变电站的继电保护装置进行设计时，要对各种外在的动态环境进行充分仔细地考虑，保障继电保护装置可以在比较高的温度、过度潮湿以及较为严寒的外在环境中进行正常运作。第一点，要对继电保护装置的安全系数进行精准的核定，对可以适应的自然温度、湿度、震动系数以及超负荷运行的结果进行预测等等;除此之外，还要提升继电保护设备设计的简单性和标准化，在保证设备各方面性能安全可靠的基础上，继电保护设备的构造设计要尽可能地简单、使用的零部件尽可能地少，这样系统出现问题的概率也会越低。

3.2提升软件设计

软件的可靠性能是指相关软件可以在规定的要求以及设定的时间内达到理想效果的能力。变电站的继电保护系统软件不仅要处理结构合理科学还要算法正确，同时还要能够充分满足使用者个性化的使用需求。继电保护系统软件的设计要遵循操作简单，运行高效的原则。编写的代码要科学合理，能够及时找到设备测试时存在的问题，保持数据输出和数据输入的一致性，建立并不断完善保护系统的自我检查和自我修复的功能，保障软件系统功能完整，使用起来安全可靠。

3.3提升素质

要不断提升变电站自动化继电保护系统相关工作人员的整体工作素养，增强对相关工作人员专业实践工作技能的培训，定期开展宣讲活动，提高相关工作人员的安全意识和职业道德，训练工作人员及时发现并针对问题进行解决以及自我检查的能力，使相关的工作人员能够严格根据系统的操作流程对设备进行安装，保障设备安装的合理性。变电站的继电保护设备相关安装流程和操作对工作人员的技术水平要求相对比较高，设备的发展以及更新进步的速度都很快，这就更需要增强变电站自动化继电保护系统相关工作人员的训练和培养力度，定期定量合理安排员工去参加相关的学习研讨以及实地考察活动，在根本上提升相关员工的专业技术水平。与此同时，当地的监督管理部门也要对变电站工作质量进行严格把关，对变电站进行定期全面的安全质量检查，按照需要检查的设备和有关项目规定认真逐个检测，一旦发现安全问题马上命令变电站按照规定进行整顿处理，确保各个设备都没有安全问题，奠定继电保护进行安全运行的基础。

3.4正确使用储备技术

储备技术也称为冗余技术。储备技术是通过系统的并联模型提升系统安全性和可靠性的方法。在变电站自动化的继电保护装备中，充分使用相关软件以及硬件，时间以及信息的储备资源，达到双系统保障技术的使用。尤其是针对变电站电力系统相对比较薄弱的环节以及相对重要的环节使用储备技术，在自动化保护系统硬件的设计进程中使用组件级冗余结构，保护系统的软件设备使用相应的防火墙以及系统容错技术或者信息数据保护技术等，以达到保护相关安全装备的设置的安全性以及可靠性。信息储备也就是通过增加信息的位数以及较为复杂的检错、编码，使用多重性模块、奇偶数的校验、阶段性表决等等方法对错误进行自动化纠正。时间储备是通过安全系统装置的可预测性能，及时较为提前发现系统出现的故障，进行性故障的检测，并提升系统设备故障恢复的几率。只有保障软件、硬件、信息、时间四个方面的发展协调，才可以达到变电站自动化的继电保护系统装置安全性和可靠性的目的^[3]。

结语：综上所述，变电站的自动化继电保护装置的使用以及相应的改造是相当重要的，但是从改造实际来看，其过程还存在一定程度上的问题。笔者对35kV变电站的自动化继电保护系统装置进行了分析，在此基础上研究了35kV变电站的自动化继电保护中存在的几点问题，并针对相关问题提出了几点应对措施，希望能为电力相关工作者提供一定的参考，并进一步保证电力系统的安全以及稳定。

参考文献：

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