鐘和洪

摘要：繼電保護是一種可以檢測出電力系統(tǒng)中的故障或異常狀況，并發(fā)送警報信號以隔離和消除故障的技術。在實際使用中，有必要準確地對保護部件的工作條件進行分類，并根據(jù)故障前后的電氣物理量的變化來確定故障是發(fā)生在保護區(qū)內(nèi)還是保護區(qū)外。自動化繼電保護裝置可以判斷電力系統(tǒng)的故障，采取及時有效的措施，減少重大安全事故的發(fā)生，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行。

關鍵詞：電力系統(tǒng);自動化;繼電保護裝置;測試研究

1.繼電保護的概述

在電力系統(tǒng)的運行過程中，對變壓器、發(fā)電機和輸電線路等進行保護是極其重要的，如果對系統(tǒng)及其元件保護不及時，有可能導致整個電力系統(tǒng)的癱瘓。在實際操作中，通常采用有觸點的繼電器對系統(tǒng)和元件進行有效保護，使整個系統(tǒng)運行正常，這種保護的方法人們稱為繼電保護。當電力系統(tǒng)在運行過程中發(fā)生故障或者出現(xiàn)異常情況時，繼電保護裝置就能在最短的時間內(nèi)自動從系統(tǒng)中切除故障部位，或者發(fā)出警報信號。值班的工作人員根據(jù)系統(tǒng)發(fā)出的警報信號對故障進行跟蹤并查找故障的根源，從而避免設備遭受更嚴重的破壞，或者對相鄰地區(qū)的供電造成更大范圍的影響。

2.電力系統(tǒng)繼電保護裝置的作用

繼電保護裝置按照組成可以分為測量部分、邏輯塊、中央處理模塊及輸出部分，具有故障檢測、報警和保護切斷的作用。運行原理是利用測量部分對電力系統(tǒng)中的電壓和電流進行檢測，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的異常情況，將測量得出的信息傳遞到邏輯器中，對數(shù)據(jù)和信息進行分析比較，通過中央處理模塊執(zhí)行相關命令，輸出指令，實現(xiàn)操作。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，輸出指令可以實現(xiàn)報警和切斷線路操作，降低系統(tǒng)故障對電力運行的影響。

2.1故障檢測

電力系統(tǒng)運行過程中，繼電保護裝置通過感應裝置測量系統(tǒng)電壓和電流，將檢測后的數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)進行對比，如果出現(xiàn)異常，繼電保護裝置判斷系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障，再進行下一步操作。

2.2自動報警

繼電保護裝置的中央處理模塊對數(shù)據(jù)進行采集和信息分析處理，判斷系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障，并根據(jù)故障的嚴重程度和故障發(fā)生位置發(fā)出報警信號，通過調度數(shù)據(jù)專網(wǎng)上傳故障位置和類型信息，便于工作人員及時維修。

2.3保護切斷

合理應用計算機技術和信息技術，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的自動保護切斷。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，為避免故障造成嚴重后果，可自行斷開系統(tǒng)，在故障解決前阻止系統(tǒng)運行，減小故障造成的影響。

3.自動化繼電保護裝置測試的實施

3.1自動化繼電保護裝置的測試指標

在測試繼電保護裝置的過程中，首先，注意的是平均故障時間。平均故障時間是繼電保護裝置可以正常工作沒有出現(xiàn)故障的時間，為了計算該時間，需要統(tǒng)計繼電保護裝置的正常工作時間。其次，是平均故障恢復時間。平均故障恢復時間與平均故障時間相對應，也就是繼電保護裝置由于某種原因而發(fā)生故障，然后從故障到恢復的時間，從而計算出故障的平均恢復時間。最后，是效果程度。效果程度是繼電保護裝置是否可以在運行過程中發(fā)揮應有的作用和作用范圍，該指標可以表明繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中的作用。

3.2自動化繼電保護裝置的測試要點

在自動化繼電保護裝置的測試過程中，當測試繼電保護裝置的平均故障時間時，可以采用定數(shù)截斷法進行測試，以確定繼電保護裝置的故障時間。從測試結果可以看出，截斷失效數(shù)的范圍應在4～7之間選擇。

3.3保護配置方案

以WBH-801T2-DA-G作為測試設備，這種設備具有功能齊全、電源保護全面的特點，主保護CT與后備保護CT相同，方便了工作過程，這種設備具有以下功能：（1）擁有自己的故障識別系統(tǒng)，并已獲得發(fā)明專利，并通過判斷開放數(shù)據(jù)組合，對空投過程中的變壓器故障及時做出反應，并采取保護措施;（2）該配置受電流影響較小，可以輕松實現(xiàn)增量式差動保護，具有強大的抗CT功能，可以快速響應一次側負載和故障情況，保護設備和人身安全，并可以采取適當?shù)拇胧?（3）在差動保護過程中，反應足夠快，因此可以在很短的時間內(nèi)完成保護措施，以防止產(chǎn)生副作用。通常，發(fā)生重大故障時，操作時間少于20ms，一般金屬故障操作時間在30ms以內(nèi);（4）由于其具有高靈敏度，在變特性差動保護過程中發(fā)生重大故障時，可以做出快速響應并采取削減措施，以確保設備正常運行;（5）設備采用多種濾波算法，確保電子互感器采集回路的正常運行，防止異常數(shù)據(jù)采集對保護設備的誤導，從而影響繼電保護裝置的正常運行。

3.4統(tǒng)一建模的繼電保護測試裝置

電力系統(tǒng)變得越來越復雜和智能，微機型智能繼電保護測試設備的類型也越來越多樣化，用于組件保護、線路保護、輔助保護，智能配電網(wǎng)絡終端和測量控制的各種測控裝置不斷出現(xiàn)。在這種情況下，有必要提供一個集成的自動測試平臺。使用一臺主機控制多個測試儀器一起工作，每個測試儀器調試一臺保護裝置，并且在測試之后，每個測試儀器都會通過數(shù)據(jù)通信將測試結果發(fā)送到主機，以創(chuàng)建記錄文檔。結合保護性測控單元的條形碼識別系統(tǒng)，歷史記錄將變得更加完整。這種調試方法最大程度地減少了調試人員的工作量，并可以同時測試多個測試對象。在調試之前，中央控制PC對每個測試儀執(zhí)行單獨的遠程配置，將測試計劃提交給測試儀并設置測試標準。在調試過程中，測試儀器的調試過程是集中監(jiān)控和管理的。調試后，為每個測試的裝置創(chuàng)建調試報告，并將其存儲在數(shù)據(jù)庫中。因此，在整個系統(tǒng)調試中，只需要一個管理人員控制中央PC，就可以同時完全自動化地調試多個設備。此類系統(tǒng)的開發(fā)主要在于繼電保護測試設備的各種I/O接口插件以及整機測試模型的組態(tài)軟件。基于數(shù)字化繼電保護裝置的硬件架構實現(xiàn)這樣的系統(tǒng)并不難，關鍵是為整機測試模型配置軟件的開發(fā)。

4.結語

電力系統(tǒng)中，繼電保護裝置是重要的安全裝置，它可以對系統(tǒng)進行故障自動檢測并實現(xiàn)自我斷開保護電路，迅速報警提醒工作人員維修，以盡快恢復系統(tǒng)，對提升電力系統(tǒng)運行質量具有重要意義。了確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，還需要對繼電保護裝置進行測試，加深對電力系統(tǒng)繼電保護裝置的了解，充分發(fā)揮對電力裝置的保護作用，并加以推廣，從而促進電力行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻

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