综合自动化变电站中继电保护

浅析综合自动化变电站中的继电保护摘要:随着科技的发展进步,我们的变电站也由原来传统的变

电站向数字化智能化转变。本文主要介绍综合自动化变电站的应用情况、继电保护技术的发展方向进行了探讨,并完善综合自动化变电站的功能, 确保电网安全、稳定、经济运行。

关键词:综合自动化;继电保护; 管理方式

继电保护是通过比较电力系统元件在正常状态、不正常状态和故障状态时所反映的电气量上的差异不同, 从而判断电力系统元

件处在正常状态、不正常状态或故障状态，不正常状态动作于发信号，故障状态跳闸,从而能快速正确地切除电力系统发生的各种故障,保证电力系统安全稳定运行，提高供电的可靠性。而变电站综合自动化为我们提供了一个很好的手段，变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。

一、实现综合自动化的微机型继电保护装置应具有如下特征

1、装置必须微机化，具有良好的通讯性能。

2、保证继电保护装置能够实时向监控后台上送遥测、遥信信息，具备遥控功能。

3、装置具有良好的人机界面，便于工作人员调试校验。

4、装置具有对时功能及故障录波测距功能。

综合自动化变电站是由传统的一次设备和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）构建，与传统的变电站相比综合自动

化变电站必须保证通信的高效性、实时性、可靠性。综合自动化变电站与传统的变电站相比有着无法比拟的优越性，同时也带来了许多新的问题，如微机型继电保护装置的抗干扰问题、通讯设备的抗干扰问题、时钟同步问题、保护室的管理问题。

二、浅谈在实际工作中存在的问题

1、微机型继电保护装置的抗干扰问题

引起电磁干扰的主要原因有：雷电波冲击、电力系统短路故障、站内高压刀闸和开关的操作、站内高压设备的工频电磁场干扰等等。防止强电干扰进入弱电系统是微机型继电保护装置抗干扰的最基本措施，主要方式为一方面可以通过改进装置的硬件部分,如采用光电耦合措施将强电与弱电隔离，增加其抗干扰能力;另一方面可以从改善外部环境着手,通过各种屏蔽、隔离、接地等措施,切断干扰。

装置的屏蔽问题。对于微机型继电保护装置而言，为防止外部的干扰直接耦合到装置的内部插件和元件上，目前主要通过机箱来屏蔽。这一点目前几乎所有的微机型继电保护装置都采用了，并且采用机箱良好接地的方式。

装置的接地问题。实践证明接地措施是抗干扰的重要手段之一。良好的接地可以在很大的程度上抑制装置内部的噪声耦合，防止外部电磁干扰。实际上，微机继电保护装置外壳接地，同时起到了抑制电磁干扰和人身安全接地的双重作用。通常的做法如下：保护屏柜的下部应设有截面不小于100mm2的接地铜排，屏柜上设有接地

端子，并用截面不小于4 mm2的多股铜线连接到该接地铜排上，接地铜排应截面不小于50mm2的接地铜缆与二次接地网相连；保护装置箱体必须可靠接地；所有隔离变压器的一二次线圈间必须有良好的屏蔽层，屏蔽层应在保护屏可靠接地；外部引入至微机型继电保护装置的空接点进入保护装置后应经光电隔离。

2、综合自动化变电站通讯设备的抗干扰问题

保护装置的实时信息能否可靠的上传至监控后台，通讯设备的抗干扰问题尤为关键。综自系统常用的通讯接口标准主要有：现场总线、以太网、通用串行通讯接口。目前我们通用串行通讯接口主要采用rs232、rs485。rs232接口标准的缺陷与不足：接口电路的信号电平太高，容易损坏接口电路、信号的传输距离短、抗干扰能力差。提高232接口标准性能的补救措施：采用有源电流环长线驱动器，可将三线制通讯方式变为四线制，这样既提高了抗干扰能力又扩大了传输距离；还可采用光纤转换器将232信号转换为光信号进行传输，同样使用光纤做为传输介质提高了抗干扰能力又扩大了传输距离。

3、综合自动化变电站的时钟同步方案

时钟同步解决由分散的智能装置采集的遥信变位信号时标的一致性问题，为事故分析提供准确的信号动作顺序信息，所以在综合自动化变电站中各保护装置的时钟同步问题十分重要，这也要求我们的微机型继电保护装置具备对时功能。目前我站主要采用基于报文对时和秒脉冲对时相结合的时钟同步方案。通讯报文对时法由于

对时报文的传输的延时和装置响应对时报文的不同步，造成对时精度只能到秒级，而毫秒级的对时必须通过秒脉冲对时法来解决，秒脉冲对时法它是借助gps装置在每个整秒时刻发出的秒脉冲信号的上升沿去中断各装置的cpu进行毫秒计数器同步。

4、保护室的管理问题

微机型继电保护装置对运行环境有着更高的要求，良好的运行环境才能保证其长期的安全稳定运行。日常工作中应加强对运行环境的监视，制定严格执行保护室空调开启、门窗关闭等制度，以保证保护室内的空气质量、环境温度、湿度等满足微机型继电保护装置的运行要求。另外保护室内禁止使用无线通讯工具，应开通有线通讯工具，以保证调试需求。

三、微机型继电保护装置的选型设计

1、微机型继电保护装置的选型应统筹规划综合考虑,使用知名厂家、技术成熟、性能可靠的继电保护产品。

2、系统具备采集、监视、控制、自检查功能、通讯功能，可以通过网络把用户所需要的各种数据传输到监控中心。

3、微机保护具备时钟同步功能、录波功能为事故分析提供准确的信号动作顺序信息。

4、微机保护应具有很高的可靠性和抗干扰能力。

5、后台信号能够按重要等级、变电站名称划分,如ⅰ类信号主要反映故障信号,ⅱ类信号是告警信号，ⅲ类信号主要反映保护装置及电力系统的状态，便于运行人员能迅速识别重要信号,做出正

确的分析判断，加快故障的处理速度。

6、保护装置应具有良好的人机界面，便于操作，安装调试。

四、综合自动化变电站保护装置安装调试验收投运

1、在综合自动化变电站建设中, 继电保护涉及测控装置、后台监控、直流系统、五防体系、远动设备。因此工作前应先明确继责任界限与分工, 做好协调工作。

2、对于微机继电保护装置的新安装校验,模拟电力系统可能发生的各种故障, 做装置的整组传动试验, 确保装置各条逻辑回路

的正确性。

3、安装过程中应保证继电保护及自动化装置的背板、压板、端子排、插头的接线牢固性, 做好光缆及网络线防外力破坏的措施。

4、验证各个系统设备之间的协调,对时系统, 监控系统, 远动系统, 远动系统，故障信息系统等调试工作。

5、对综自系统的继电保护进行验收, 除常规的保护试验外,还要对设备的遥信、遥控、遥测操作验收以及保护的对时功能的验收。

6、根据综自系统的继电保护情况及设备的特点, 重新制定相应的运行操作规程

7、另外竣工资料应齐备，并做好相应的备份工作，以便于今后的运行维护、检修工作。

综合自动化变电站为我们的提供了许多工作便利，提高了电力系统的故障处理速度，增强电力系统的安全稳定运行能力，降低运行维护成本，提高经济效益，向用户提供高质量电能的一项重要技