解析变电运行中的继电保护问题

摘要：随着变电运行中继电保护电网的普遍应用，变电运行人员要对继电保护的管理和工作原理进行更深入的理解。如当系统出现意外情况时，继电保护装置就会自动通知变电运行人员，相关人员就能及时处理故障、解决问题，及时恢复系统的安全运行。继电保护装置还可以和其他设备相互协调配合，自动消除故障，使继电保护管理系统安全可靠地运行。本文笔者根据变电运行的实际情况，对变电运行中的继电保护的几个重要问题进行了探讨。

关键词：变电运行；继电保护；问题探讨

中图分类号：TM63 文献标识码：A

一、前言

近年来，我国的国民经济不断发展，电力系统各在国民经济发展和社会发展中的作用也日益重要。并且伴随着新技术的出现，继电保护技术的发展也出现了崭新的发展前景。同时，我国电力系统的运行与发展也对继电保护的运行可靠性提出了新的更高要求。继电保护是电网安全和稳定运行的必要条件，担负的职责是极其重大的，相关单位应该及时提高继电保护运行可靠性的相关措施和技术，以保证电网的健康运行。

二、排除故障的相应措施

1. 工作人员应对继电保护按照独立装置类型进行检查和统计。如，对目前系统运行的各种线路保护装置、变压器保护装置、母差保护装置、电抗器保护装置、电容器保护装置、重合闸装置或继电器、备用电源自投切装置、开关操作箱、电压切换箱，以及其他保护或安全自动装置等，进行检查和统计。

2. 对继电保护故障分类，如，除对设备或电网运行影响程度分为一般、严重和危急 3 类外，还可按照故障产生原因，将故障分为设计不合理、反措未执行、元器件质量不良、工作人员操作失误等情况，这样，就科技更加方便地对故障进行责任归类和针对性整改，从根本上解决故障再次发生的可能性。

3. 了解继电保护的缺陷。这样有助于逐步掌握设备的运行规律，不断提高继电保护人员的运行维护水平。应对继电保护设备中出现的各种故障进行及时、全面地统计，确保每次故障都能及时统计，为通过缺陷管理寻找设备运行规律奠定坚实基础。

三、提高继电保护的措施分析

1.加强继电保护运行的智能化程度

提高继电保护运行可靠性的一项重要措施是智能化，同时这也是一项重要的技术创新。人工智能化应用的领域已经越来越广泛，行业也不断得到拓展。很多先进的技术和理念也已经开始在电力系统中出现。诸如神经网络、进化规划、遗传算法、模糊逻辑等技术在电力系统中已经得到了应用,在继电保护领域应用的研究也正在进行并不断深化。人工智能技术的引进具有强大的优势。人工智能将会从很大程度上提高继电保护装置的稳定性能，并且还可以对继电保护装置原有的工作隐蔽性以及连续性等不可靠因素进行有效的控制。人工智能的显著优势是可以进行快速处理，并且具有极强的逻辑思维能力。实践表明，人工智能在在线评估中所发挥的作用是重要的，其明显优势是不可忽略的，并且具有一定的主导地位。人工智能在电力系统，尤其是在继电保护工作中的普及和应用将会给继电保护运行的可靠性带来极高的效率。

2.广泛使用性能极其优良的数字控制器件

性能优良的数字控制器件的使用将会大大提高继电保护的质量。CPLD和FPGA等器件在继电保护领域被广泛使用。CPLD是一种复杂可编程序逻辑器件，FPGA是一种现场可编程序门阵列，这两种器件在继电保护中都具有极其强大的优势，因为，CPLD和FPGA作为现代可编程序专用集成电路(ASCI)，具有功能高度集成的特点，并且他们还会把多个微机系统的功能集中在同一块芯片上。这一类性能优良的数字控制器件的使用将会给电子系统设计带来极大变革，并且会展示出强大生命力。因为保护系统的高度集成、快速响应以及较高的可靠性的实现都离不开这一类控制器件。同时，这一类器件有效缩短了保护装置的研发周期，从很大程度上保证了继电保护运行的可靠性。

3.处理继电保护故障的对策

（一）跟踪继电保护设备运行情况。这样，就可以随时掌握设备的运行情况，做到心中有数。一旦发生故障，可以及时处理，以确保设备的安全和平稳运行。

（二）提前预防。即对在生产通过安全处理、掌握故障数据、了解其性质，均在未发生事故之前，就及时地分析和制定相应的对策，以便尽快消除故障，同时安排人员消缺。

四.继电保护在发电厂中的运用

1继电保护在发电厂中的智能化运用

在发电厂的电力管理中，运用的是智能化控制管理，这使得发电厂减少很多不必要浪费，并为其它技术运用提供了较为广阔的空间，在这种背景下，继电保护也出现了一定程度的人工智能化，让保护装置的使用更为科学及合理，像很多发电厂已经采用了人工神经网络模拟（ANN）技术进行供电系统保护，对继电保护的智能化进一步进行了推进，在发电过程里，会出现短路的情况通常有几十种，要是用人工来排除，大约需要12h以上，可运用这种神经网络的继电保护法对所采集样本进行故障检测，仅在0.5h以内就可以找出故障原因了，这有效减少了维修时间，并且通过计算机的辅助系统运用，能够让发电厂的发电效率大大提高。

2继电保护在发电厂中的网络化运用

随着网络技术发展，继电保护也得到了网络技术支持，不仅为继电保护提供了直观可靠操作检查空间，还为它的发展提供了广阔的动力支持及保障。发电厂的继电保护功能主要是保障电力系统可靠安全稳定运行，其保护与计算机网络数据的模拟生成系统是密不可分的，通过计算机数据采集及分析对故障原因进行检测，并发出警报。伴随着继电保护网络化发展，可以对数据采集及模拟生成，对各种故障进行综合分析，还能对故障进行显示，其故障位置及缘由等情况，来采取有效措施进行解决。像很多环保发电厂就运用了该装置，经过总调度室内的计算机进行监控，能够对现有线路运行情况及各线路的短路情况进行判断，从而方便了电力维护人员及时准确得进行故障维修护理。

3继电保护在发电厂中自适应性运用

在发电厂中，继电保护的自适应性运用也是很值得关注的，继电保护能够对多种故障检测进行适应运用，能够延长保护时间，让电气设备具有更长使用寿命，继电保护的适应性，提高了发电厂的经济效率，对发电过程里的故障及时进行排除，有效降低了人工操作遇到的麻烦，节省了维护成本。这种自适应真正发挥了继电保护功能，面对各种形式发展，最大程度提高了电力设备使用寿命，并降低了故障发生，从而满足了人们对电力的需求，使得生活能够顺利开展。

五继电保护在发电厂运用中的注意事项

当进行继电保护装置的检验时，应该把电流回路的升流试验及整组试验发在检验的最后来进行，当这两项试验工作完成之后，就不能再改定值、拔插件、该二次回路的接线及改定值区等，而电压回路升压及电流回路升流试验也要放在其它试验完成后再进行，定期检验里，遇到检验完成、投入运行及设备预热状态可暂时没有负荷的情况时，就无法进行符合向量测量及负荷采样值的打印了。

六 保护压板投、退一般原则

保护压板关系到保护的功能和动作出口能否正常发挥作用，因此非常重要。变电站运行人员应了解各类保护压板的功能和投、退原则，特别是当现场运行方式发生变化时，有些保护的压板也要作相应的切换，避免由于误投或漏投压板造成保护误动或拒动等人为误操作事故的发生。

按照压板接入保护装置二次回路位置的不同，可分为保护功能压板和出口压板两大类。 保护功能压板实现了保护装置某些功能(如主保护、距离保护、零序保护等的投、退)。 出口压板决定了保护动作的结果，根据保护动作出口作用的对象不同，可分为跳闸出口压板和启动压板。 跳闸出口压板直接作用于本开关或联跳其他开关，一般为强电压板。启动压板作为其他保护开入之用，如失灵启动压板、闭锁备自投压板等，根据接入回路不同，有强电也有弱电。

当开关在合闸位置时，投入保护压板前需用高内阻电压表测量两端电位，特别是跳闸出口压板及与其他运行设备相关的压板，当出口压板两端都有电位，且压板下端为正电位、上端为负电位，此时若将压板投入，将造成开关跳闸。应检查保护装置上动作跳闸灯是否点亮，且不能复归，否则有可能保护跳闸出口接点已粘死。 如出口压板两端均无电位，则应检查相关开关是否已跳开或控制电源消失。 只有出口压板两端无异极性电压后，方可投入压板。

除了与二次回路直接连接的保护硬压板之外，某些厂家还设置了保护软压板，便于监控后台机、调度后台机远方投、退保护。 软压板与硬压板组成“与”的关系来决定保护功能的投、退，只有两种压板都投入且控制值整定为投入时，保护功能才起作用，任一项退出，保护功能将退出。保护软压板一般设置在投入状态，运行人员只能操作硬压板。正常运行方式下所有保护功能压板按定值整定要求投、退，所有出口压板均投入。 当一套保护装置的主保护和后备保护共用跳闸出口时，退出这套保护装置中的某些保护时只能退其功能压板，而不能退出口压板，否则该套保护装置中的其他保护将失去作用。

七 案例分析

1.2010 年 1 月 14 日，为配合某 A 变电所投运，由 B 变电所通过 110 kV 开关对 A 变 110 kV 设备冲击 1 次。调度要求对110 kV 开关进行线路保护定值更改，停用方向零序 I 段保护及重合闸。更改定值当天，首先由继电保护班按调度定值单将临时定值放入保护的临时定值区（03 区），其中临时定值单中的方向零序 I 段保护及重合闸软压板均置 0。随后由调度发令操作将此 110 kV 开关保护定值切换至临时定值区，切换后打印并与继保人员核对准确。随后当笔者发现旁边刚打印出的正常定值区（00 区）的方向零序 I 段保护及重合闸软压板状态也为0 时，立即询问是否为继保人员误整定，继保人员当即否定，但查看装置后发现与打印的定值单一致，然后在后来的恢复正常定值的时，对临时定值区的软压板进行修改后，正常定值区软压板状态会跟着一起变化，此时大家才恍然大悟，明白了为何正常定值区软压板状态会诡异地发生变化。发现了保护装置这一隐患后，调度决定在进行相类似工作时，只通过硬压板的操作来实现保护的相应投退。工作结束后，迅速汇报，提醒对同型号保护装置进行重合闸停启用状态进行检查，得到上级重视，迅速安排在日常工作中采用，并且对装置各项功能、定值状态等进行了全面细致的检查，避免相同情况的发生。

2.2011 年 11 月 19 日，监控通知：110 kV A 变主变低后备保护动作，1 号主变 101 开关跳闸；10 kV 汤奔线 119 开关、汤叶线 131 开关过流Ⅰ段保护动作跳闸，重合闸动作，合成功。到达现场后，后台机、现场与监控通知信息一致，所内设备无任何异常现象，当即汇报调度，此时巡线人员已经在查看跳闸过的线路。2条线路故障，都重合成功，却又导致越级跳闸，让人疑惑，先来想想会发生越级跳闸的几种可能性。

第一，线路故障，开关拒动，越级跳次总。处理方式：将故障开关隔离后，卷次总开关，恢复供电，然后通知检修班组检查实际情况并检修。

第二，线路故障，保护拒动，越级跳次总。处理方式：由于无法判别是何线路故障，所以先将此母线上所有出线开关拉开，然后送主变次总，各线路依次送电，当送到又一次越级跳闸时，则可认为该条线路的保护故障。将故障开关隔离后，最后通知检修班组检查实际情况并检修。与调度再次联系后，确认 2 条线路上确实都存在永久性故障。于是拉开119与131两条线路开关，合上主变次总101开关，恢复Ⅰ段母线其它线路的供电，然后将 119 与 131 线路转检修，检修完毕后复役。

结束语

作为一名电气运行人员，最重要的职责是保证人身、设备和电网的安全稳定连续运行，只有在工作中不断学习，提高自己的业务知识水平，才能胜任电气运行值班员这个岗位。还要有认真负责的工作态度和丰富的经验，只有这样，才能适应工作岗位的要求。

参考文献：

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