马先超

摘要：继电保护是一种电力系统的反事故自动装置，能够在系统出现故障或者不正常运行时，准确、迅速的切除故障元件或发出信号以便及时处理。继电保护构成电力系统不可或缺的部分，维持着电力系统的正常运转，避免事故的蔓延。电力系统发展不断进步同时，要求较高的继电保护，处置继电保护中存在的异常问题，对电力系统管理而言，尤为必要。应依据变电设备运行状况、故障缺陷记录数据、状态检测实施数据、载荷数据和信息、设备检修信息等综合数据为基础，依照一定的标准，对变电运行中继电保护相关设备的状态信息进行量化评估。

关键词：继电保护；电力系统；故障诊断；可靠性分析；安全运行

随着变电运行中继电保护技术的进一步发展和优化，不仅极大提高了整个电网运行的稳定性和安全性，同时降低了运行检修人员的劳动强度。当配电网运行过程中出现故障时，继电保护装置能判断出发生故障的区域，并将其隔离，确保其他没有发生故障的区域能继续正常运行。本文结合工作实际，以现有技术标准为基础，注重就变电运行中继电保护的相关技术问题进行了分析与探讨。

一、变电运行中继电保护状态的评估问题分析

1.继电保护状态在评估中的分类

根据继电保护设备在使用状态、负载电荷等多方面不同进行不同层次的分类。方便及时发现问题，对变电运行中各项设备运转能清晰掌握。具体可分为四类：类，危险状态，指在变电运行中，可能随时发生危险或者危险程度很大；C类，可靠性下降状态，指通过检测充分反应出变电运行中的缺陷和故障；类，可疑状态，指变电系统存在某些无法查明的缺陷和故障，有一定安全隐患；A类，正常状态，指变电设备运行良好，无安全隐患。

2.继电保护状态在评估中的各类状态需要定期检测与更新

（1）通过与当前相关数据、历史数据和实验数据进行对比，如果有明显差异，则是继电保护装置在配置、结构等方面出现了问题和缺陷。（2）与设定的数据偏差范围进行比较，如果出现了偏差超过了系统默认的偏差范围，则认为继电保护装置在应用过程出现了漏洞与问题。（3）将继电保护装置与同类型、同产家的设备进行数据对比，如果两者有明显差异，则说明该继电装置在结构上存在问题或者缺陷。

3.在评估工作时应注意的几个方面

（1）关于二次检修工作需要注意的要点：检测变电系统运行时对线路接口、端口设备状态的冲击；互联网的连接和电气二次设备检修工作能否对继电保护装置进行检测。（2）为确保继电保护装置的及时与稳定，在变电系统运行过程中处于次要的后台设备，检测工作需要保持一季度一次以上的原则。

二、变电运行中继电保护的配置问题分析

1.继电保护配置方案

在变电运行的继电保护配置方案中，是由变电站层与过程层共同构建成变电系统继电保护的主设备。其配置原理图如下图1所示。

对变电系统中的一次设备，过程层的配置需进行独立主保護，如一次设备为智能设备，需将保护设备安置在内部，如不是智能设备，则应将保护设备、测控设备等就近安置在汇控

柜中，以降低对设备维护与运行的工作量。该方案避免了因通信链路跳闸、采样而引起的保护功能失效，同时降低了继电保护需消耗的网络数据份额。

2.继电保护配置原则

根据《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，变电运行中继电保护配置还应当遵循以下原则：（1）继电保护的智能化应以提高保护的可靠性作为基本出发点，应充分满足“可靠性、选择性、灵敏性、速动性”的要求。变电运行中的继电保护，不仅仅是传统的继电保护装置，而是继电保护系统，需要一次设备与二次回路的协调配合。（2）电子式互感器内需由两路独立的采样系统进行采集，每路采样系统均应采用双A/D系统，并接入合并单元（MU）每个合并单元输出两路数字采样值由同一路通道进入一套保护装置。（3）保护应直接采样，对单间隔的保护需直接跳闸，当涉及多间隔保护宜直接跳闸。如有必要进行其他的跳闸方式，相应设备应满足保护对快速性和可靠性的需要。（4）继电保护之间的失灵启动、联闭锁等信息宜采样GOOSE网络传输方式。断路器位置接点经点对点和网络传输，本间隔可采用GOOSE点对点方式，而间隔间则采用GOOSE网络方式。（5）变电运行中各电压等级的网络需相互独立。为避免同一装置接入不同网络时，各网络间的互相干扰，要求装置内部各网络的数据接口控制器也应当完全独立。

三、变电运行中各设备继电保护问题分析

1.主变压器的继电保护

变压器是变电运行中的重要电气设备之一。它的故障对变电运行中的正常运行和供电可靠性都会带来严重的影响。因此必须根据变压器的容量和重要性，装设安全可靠、性能良好的保护装置。按照规范要求，变压器的电量保护适宜按照双套配置，此时各侧合并单元（MU）与智能终端也双套配置，在配置时采用主、后备保护一体化配置。差动保护与第一套智能终端和MU对应，后备保护与第二套智能终端和MU对应。变压器保护实施方案如下图2所示。一方面，变压器的高、中、低压侧的合并单元得到的电流电压信号被直接传至变压器保护装置与SV网络，实现了保护装置不通过SV网络获取数据，对信号的直接采样。变压器的智能终端除了与保护装置相连接以外，还连接GOOSE网络，实现保护装置可通过智能终端进行跳闸。按照实施方案示意图，变压器非电量保护需就地直接电缆跳闸，现场配置本体智能终端，并由GOOSE网络传输接地刀闸控制信息，以及非电量动作报文与调档。

2.线路的继电保护

在变电运行中，测控功能与保护功能应结合一体，并按照间隔单套配置。线路保护通过直接跳断路器和直接采样，并具有GOOSE网络启动断路器失灵、重合闸等功能。线路两间隔之内的保护测控装置，不但与智能终端、合并单元相对应进行依次连接，而且通过GOOSE网络连接交换信息。保护测控装置和智能终端的连接，实现了直接跳闸功能；与合并单元的数据传输，则实现了直接采用的功能。安装在母线和线路上的电子式互感器，在得到电压或电流信号以后，先将其接入合并单元中，然后经过数据打包后，再经过光纤送达保护测控装置和SV网络。

3.母线的继电保护

母线的继电保护通常采用的是分布式设计进行相应的配置。利用单套配置实现母线保护，有利于测控装置和保护装置集成的实现。母线保护的实施方案与线路保护较为类似，但结构更加简单。母线保护装置直接和智能终端与合并单元连接，分别实现直接跳闸功能和直接采样的功能。跨间隔信号通过互不干涉的SV网和GOOSE网络进行传输。

四、结束语

随着工业化进程的加快和人们生活水平的提高，对电能的需求量和供电稳定性都提出了相应更高的要求，作为电网安全最前沿的变电运行，其运行状况将对整个电网的安全稳定造成直接的影响。继电保护作为电力系统中必不可少的组成部分，对确保电力系统安全运行、保证电能质量、避免故障的扩大和事故的发生，都起着尤为重要的作用。我们应加强对继电保护领域中相关技术问题的分析与研究，以保证电力系统更加安全、稳定、经济的运行。

参考文献

[1] 施智祥.论继电保护在变电运行中的可靠性应用.大科技2016（0 6）.

[2] 赵向远.变电运行中有关继电保护的几点问题探讨.科技信息，2017（31）.

（作者单位：电力分公司）