浅析继电保护综合自动化系统的应用

浅析继电保护综合自动化系统的应用

王超郑义林刘祖洋陈昌岭

国网天长市供电公司安徽省239300

摘要：目前，电网继电保护综合自动化系统发展迅速，从国际国内发展形势来看，继电保护装置的未来趋势，依然是集成计算机、网络、智能与保护、控制、测量等一体化，并实现实时数据传输。本文主要提出电网继电保护综合自动化系统的概念，阐述系统结构，功能及实现方法。

关键词：电网继电保护；综合自动化系统；系统构成；功能

引言：随着微机继电保护装置的广泛应用和变电站综合自动化水平的不断提高，各种智能设备采集的模拟量、开关量、一次设备状态量大大增加，运行人员可以从中获取更多的一、二次设备的实时信息。但是，由于目前的微机型二次设备考虑较多的是对以往设备功能的替代，导致这些设备基本上是独立运行，致使它们采集的大量信息白白流失，未能得到充分利用。电网是一个不可分割的整体，对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用，对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。近几年，计算机和网络技术的飞速发展，使综合利用整个电网的一、二次设备信息成为可能。

1.继电保护自动化的原理及优缺点

简单而言，继电保护自动化技术是指，当发生供电系统故障时，会发生电流增加或电压下降现象，这种不正常的运行参数与实际不符，在此情况下，继电保护装置会将线路自动切断，保护供电系统。在实际中，继电保护起着两方面作用，一是电路正常时监视电路设备，并及时对数据进行反馈以提供给工作人员参考，确保电路运行稳定安全，二是电路出现故障时不但能发出警报，还能自动分析参数，切段线路，保证供电网系统正常。相较于传统的电磁型继保装置，实现综合自动化的微机型继保装置在应用上具有更明显的优势：一是维护调试方便，易于操作，保护性能得到较大改善；二是功能多且先进，能灵活选择，逻辑回路动作正确率，可靠性高；三是实现了遥近代，遥测，遥信，遥调功能，取代了传统变电所的预告信号，事故音响，仪表监测的作用，实现了远方监控，取代了传统的有人值守模式；四是实现CGS卫星对时及故障录波功能，对电力系统故障的分析处理更为快捷方便。但另一方面，因继电保护自动化装置在电力系统上推广及应用仍处于发展及完善阶段，因此在诸多方面仍存在欠缺，一是功能上无法满足当前电网及变电站快速发展的需求；二是自动化系统对于环境因素要求较高，但当前继电保护的运行环境基本未变，因此，为了保证其稳定运行需加大投资成本；三是微机装置对对抗干扰，防雷击，电源电压等客观条件的要求更高，而继电保护自动化装置还无法更好地承受外来干扰因素，因此需在系统运行时提供更好的管理保护措施。基于如上所述，在当前运行的继电自动化保护装置仍难以全面地满足电网安全运行的要求，还需我们在应用中加大研究力度，不断改进并完善其功能，不断提高其运行的可靠性，以实现电网的安全稳定运行。

2.继电保护自动化技术在电网系统中的应分析

继电保护自动化装置的应用范围主要有供电系统、变电站等，多用于保护高压供电系统线路、主变保护、电容器保护等，其具体运用可分为选型设计、安装调试、验收投运、运行维护等几大模块，具体如下：

2.1选型设计

在运用继电保护自动化技术时，要从全局观念出发，选择合适的造型，确保既能全方位地监控控制电网系统，又能对电网缺陷分级处理，确保电网运行的安全稳定。重点如下：（1）优选知名厂家、技术成熟、设计完善、性能稳定可靠的继保产品，确保设备硬件质量过硬，能在系统中长期稳定运行。（2）要科学设计，合理配置，确保继电保护、计量、测量、信号、控制、远动等相互协调配合，保证整个系统处于高水平运行状态。此外，设计中还要为变电站的设备更换及增容扩建留有余地。（3）某些变电站在进行综合自动化改造后，接地网未变，但随着电力系统的发展，短路容量不断扩大。微机型继保装置对变电站接地网的要求越来越高，因此，应提高接地网的设计标准，使用导电率高、耐腐蚀性强的接地网，确保接地电阻小于0.5欧姆，并符合《计算站场地技术要求》和《计算站场地安全要求》，以防止由于接地网的不良导致故障时地电位升高，引起继电保护误动、拒动、烧坏二次设备等事故。（4）对监控数据库进行改造，将后台信号按重要等级、变电站名称，划分“保护出口，开关跳闸”、“I类缺陷，告警”、“II、III类缺陷，告警”、“辅助电气量位置变化，提示”四类，并分类显示，以便在发生故障众多后台信号同时显示时，运行人员能第一时间找出重点并作出正确的分析判断。

2.2安装调试

此环节是让继电保护自动化技术能发挥作用的最重要一环，是整个运用的关键，直接关系到电网的安全。重点如下：（1）在综合自动化改造中，继电保护涉及测量表计、后台监控、直流系统、五防、远动等设备，因此，在调试中要做好对电网质点的控制和电阻电流参数的设置，将风险将到最低点。（2）对于继电保护装置的新安装校验，必须对装置加入80%的额定电压，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，确保装置各条逻辑同路的正确性得到一一验证。（3）微机装置对客观条件要求较高，且在抗干扰、防潮、防雷击等方面性能较差，因此，需采取相关措施，以确保微机装置的可靠、安全工作，主要有采取“电缆屏蔽层两端接地”抗干扰规范、在二次回路及网络线配置避雷器、在控制室装空调调节室温、装置的直流电源加装滤波、稳压设备，交流电源加装雷电浪涌吸收器，等等。（4）对工程关键质量点要严格控制，如GPS系统对时精度，继电保护整组传动试验的远方后台监测反映，全站模拟量的精度，远动通道质量，等等。

2.3验收投运

此环节主要是为往后的维护系统做好准备，重点如下：（1）结合继电保护要求严格验收设备，主要含常规的保护整组传动试验以及设备的四遥”验收（遥控、遥信、遥测、遥调）。（2）结合设备的具体特点及“四遥”验收情况，制定相应的运行操作规程，并在设备投运后列出系统运行要点，以方便日后的维护。（3）及时将峻工图纸、校验报告书、技术资料等报送管辖单位及运行操作班，并做好系统数据的备份工作，为今后的运行维护、检修改造作好技术上的准备。

2.4运行维护

该环节关系到电力系统能否正常运行，重点如下：（1）加强对运维人员的现场培训工作，促进他们对新设备熟练掌握程度及业务素质的提高，从而直接强化设备运维质量。（2）完善远方后台装置的遥控、遥测、遥信、遥调功能，对设备的运行状态进行全天候监视，做好各种事故预想，确保能依据后台信号正确判断故障情况。（3）为确保能随时记录系统故障情并方便分析处理，应将GPS卫星对时及故障录波装置列入日常巡视的重点项目。（4）做好二次室外回路的安全维护管理，降低直流接地引发故障机率。

3.运用中的面临的问题分析和解决措施

在电网运行中，电流互感饱和故障及开关保护设备选择不当故障是继电保护自动化装置的最常见问题，一旦产生会对整个电力系统的稳定及安全性能造成直接影响，对此，应做好继电保护装置检验、定值区问题、一般性检查和接地问题分析，在每次检查后做好记录，并对常出问题区域标记，从而确保继电保护装置能够发挥最大作用，维护电网安全。

电网继电保护的综合自动化实现，能够让我们更好地保障电网系统运行的安全与稳定，进而保障国民生产生活的正常运行，有力促进经济建设的发展，意义重大，因而值得我们广为应用。现阶段电网管理信息化的建设，已为电网保护的综合自动化实现提供了良好的基础，相关工作人员有必要在进行电网改造的同时，加强对电网智能监控设备的研究，及早引入这一系统。

参考文献

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[3]王晓宁，张拥刚，秦琦，李文.变电站继电保护综合自动化系统[J].微计算机信息，2012（15）.