论文部分内容阅读
摘 要：随着变电站的运行和管理实现智能化，确保其运行安全的继电保护系统的工作原理发生了根本性改变，如何确保智能变电站继电保护回路的运行安全成为了新的重要课题。本文首先介绍了智能变电站继电保护系统的构成及其特点，探讨了检修压板、出口和接收软压板、跳合闸出口硬压板以及光线接口等隔离措施的原理与使用方法，分析了用于确保系统在检修维护过程中正常运行的安全措施规范建设原则。
关键词：安全措施规范;智能变电站;继电保护;有效隔离;双重保护
引言：
智能化控制系统可以有效提高电力网络的运行效率，并且由于智能电网具有故障自诊和自愈功能，极大的提高了服务的质量和系统运行的可靠性。而配电站的智能继电保护系统是保护输配电设备安全、实现电力系统可靠运行的基础。在进行日常运行维护和检修的过程中，必须确保系统正常发挥其对正常运行设备、线路的保护功能。
一、智能变电站的继电保护原理和运维特点
（一）智能变电站继电保护系统的原理
在智能化的变电站运行管理模式下，通过光纤网络，使分布于变电站一次、二次设备和线路上的智能化终端装置之间有了双向通讯，实现了相关设备和装置运行状态信息的共享。因此，按照国家相关标准构建的智能变电站继电保护系统，其控制回路的运行基于更广泛的数据信息实时采集、分析和判断，确保以整个网络的运行安全为目标，保护和控制的范围更大、逻辑关系更加复杂，并且通过对各项数据信息的智能化判断直接启动保护动作。
（二）智能变电站继电保护系统的运维特点
由于智能变电站的继电保护动作由其智能控制终端自动控制，因此保护装置的跳合闸基于光纤网络通信直接在系统的过程层完成。因此，在对智能变电站继电保护系统进行运维检修时，需要全新的安全保护措施，才能保证待检设备、线路与正常运行设备和线路之间的有效隔离。而智能变电站控制系统中，所有设备和装置均配有不同功能的隔离压板，除检修压板保持传统的硬压板形式，其它均为通过软件系统实现控制和保护功能投退的软压板。而由于智能变电站继电保护系统的复杂性，运维检修相关的软压板功能和原理也比较复杂，要求运维检修人员熟悉所有软压板功能的具体应用条件[1]。因此，为确保智能变电站继电保护系统的安全，必须建设相应的规范化安全保护措施和操作规范。
二、智能变电站继电保护回路中的有效隔离措施
在传统变电站继电保护系统的运维检修中，工作人员可以直观的判断待检设备和线路相关继电保护功能是否已有效隔离，但是由于智能变电站继电保护系统保护范围广、逻辑关系复杂，且控制和保护功能是基于光纤网络的信息传递，而非电力电缆。因此，智能变电站继电保护回路中的隔离手段在技术原理方面截然不同。
（一）检修压板及其应用原理
在智能变电站的继电保护系统中，所有智能终端和合并单元等设备都设置有检修压板，当运维检修人员根据实际需要投入检修压板时，系统在核对待检设备位置并确认无误后，即可实现待检设备的有效隔离。但是被隔离智能设备在这种状态下依然会接收并转发控制命令。
（二）过程层出口和接收软压板及其应用原理
软压板的投退操作是通过智能控制系统软件的逻辑运算实现的，当系统处于正常运行状态时，会定期自动检查软压板的投退状态。而当系统运维或管理人员操作软压板的投退，系统会根据接收到的信息对软压板的状态进行校核，经过对信息更改并进行合法性的校验后，从系统的运行逻辑上实现对信号传输的隔离。而过程层出口和接收软压板分别用于隔离设备的信号输出和接收，当运维检修人员操控出口和接收软压板使相应的控制和保护功能退出时，系统软件通过中断待检智能设备闭锁重合、启动失灵以及跳闸等信号的输出或接收，从而让设备在逻辑上退出继电保护系统的运行。
（三）跳合闸出口硬压板的使用方法和注意事项
跳合闸出口硬压板设置在智能终端的出口处，与一次回路是串联关系，因此当根据运维检修需要退出跳合闸出口硬压板时，实际上是通过电气线路的断开实现了继电保护装置的有效隔离。因此，虽然隔离措施十分可靠，但是因此也切断了跨间隔保护，会导致相应的出口保护失效。
（四）断开光纤线路实现有效隔离
由于智能变电站继电保护系统的运行是基于光纤网络的信息传递，因此通过拔掉插头断开待检设备的光纤线路，是最直接有效的隔离办法。但是由于智能化控制系统会实时检查各部分系统和设备的运行状态，因此人为强行切断某一智能设备的光纤通信，会引发控制系统的预警，从而干扰系統正常运行。并且由于切断光线通信会导致无法进行相应回路的试验和测试，也会引起接口处不必要的磨损和破坏，降低系统运行的可靠性[2]。因此，除非万不得已，这种简单直接的隔离手段并不建议使用。
三、建设智能变电站继电保护安全措施规范的原则
鉴于智能变电站继电保护系统运行稳定可靠的重要性，在运行检修过程中应有效应用上述保护措施，根据目前实践操作中存在的问题，依据以下两个原则制定相关操作规范：
（一）至少同时使用两种有效隔离措施
在前文介绍的有效隔离措施中，每一种措施都有其优点和明显隐患。其中在使用投入检修压板和退出过程层出口软压板实现隔离时，都需要经系统的控制软件进行相关的逻辑校验和最终实现投退。因此，假如系统软件出现问题，就会导致投退失效，从而无法有效隔离控制和保护信号的传输[3]。而当利用退出接收软压板实现信号隔离时，待检设备相应安全措施是否真正实施难以得到验证，在这种情况下进行设备检修操作，依然存在引起继电保护系统误动的可能。因此，在制定智能变电站继电保护安全措施规范时，应在操作中至少同时采取两种隔离手段，根据实际运维检修需要综合运用各种隔离措施，提高继电保护系统在运检过程中的运行可靠性。
（二）明确智能监控装置的软压板名称、功能和操作方法
由于我国在智能变电站建设中所使用的智能设备品类多、来源复杂，因此各种装置、设备的控制系统各不相同。在各类软压板的称谓和功能的实现方式上没有统一的标准，加之继电保护系统各设备之间复杂的结构关系，因此运维检修人员在使用时，容易因不熟悉不同装置与设备的软压板功能设置出现操作失误，引起不必要的事故和导致系统运行混乱[4]。因此，在安全措施规范中，应详细提供所有设备和装置的软压板名称、功能信息和操作注意事项，帮助相关人员了解如何确认隔离操作的有效性。
四、结束语
由于智能变电站继电保护系统的架构和运行原理与传统系统截然不同，在安全措施规范建设方面的思路也要相应转变。在保障系统运行可靠的根本目标下，转变运行检测工作的理念并采取新的安全措施，才能适应智能变电站继电保护系统运维检修的需要。
参考文献：
[1]杨洛林. 智能变电站继电保护安全措施规范建设[J]. 中国新技术新产品， 2016（16）：187-188.
[2]李越凡， 杜煜， 胡广利. 针对智能变电站继电保护二次安全措施控制分析[J]. 建筑工程技术与设计， 2016（12）.
[3]谭惠尹. 智能变电站继电保护二次安全措施规范化的建议研究[J]. 数字通信世界， 2017（9）.
[4]张永峰. 智能变电站继电保护系统检修安全措施分析[J]. 工程技术研究， 2017（7）.
作者简介：
孙川（1987-）男，汉族，河北省石家庄市，大学本科，电气工程师，从事电气设计工作;
关键词：安全措施规范;智能变电站;继电保护;有效隔离;双重保护
引言：
智能化控制系统可以有效提高电力网络的运行效率，并且由于智能电网具有故障自诊和自愈功能，极大的提高了服务的质量和系统运行的可靠性。而配电站的智能继电保护系统是保护输配电设备安全、实现电力系统可靠运行的基础。在进行日常运行维护和检修的过程中，必须确保系统正常发挥其对正常运行设备、线路的保护功能。
一、智能变电站的继电保护原理和运维特点
（一）智能变电站继电保护系统的原理
在智能化的变电站运行管理模式下，通过光纤网络，使分布于变电站一次、二次设备和线路上的智能化终端装置之间有了双向通讯，实现了相关设备和装置运行状态信息的共享。因此，按照国家相关标准构建的智能变电站继电保护系统，其控制回路的运行基于更广泛的数据信息实时采集、分析和判断，确保以整个网络的运行安全为目标，保护和控制的范围更大、逻辑关系更加复杂，并且通过对各项数据信息的智能化判断直接启动保护动作。
（二）智能变电站继电保护系统的运维特点
由于智能变电站的继电保护动作由其智能控制终端自动控制，因此保护装置的跳合闸基于光纤网络通信直接在系统的过程层完成。因此，在对智能变电站继电保护系统进行运维检修时，需要全新的安全保护措施，才能保证待检设备、线路与正常运行设备和线路之间的有效隔离。而智能变电站控制系统中，所有设备和装置均配有不同功能的隔离压板，除检修压板保持传统的硬压板形式，其它均为通过软件系统实现控制和保护功能投退的软压板。而由于智能变电站继电保护系统的复杂性，运维检修相关的软压板功能和原理也比较复杂，要求运维检修人员熟悉所有软压板功能的具体应用条件[1]。因此，为确保智能变电站继电保护系统的安全，必须建设相应的规范化安全保护措施和操作规范。
二、智能变电站继电保护回路中的有效隔离措施
在传统变电站继电保护系统的运维检修中，工作人员可以直观的判断待检设备和线路相关继电保护功能是否已有效隔离，但是由于智能变电站继电保护系统保护范围广、逻辑关系复杂，且控制和保护功能是基于光纤网络的信息传递，而非电力电缆。因此，智能变电站继电保护回路中的隔离手段在技术原理方面截然不同。
（一）检修压板及其应用原理
在智能变电站的继电保护系统中，所有智能终端和合并单元等设备都设置有检修压板，当运维检修人员根据实际需要投入检修压板时，系统在核对待检设备位置并确认无误后，即可实现待检设备的有效隔离。但是被隔离智能设备在这种状态下依然会接收并转发控制命令。
（二）过程层出口和接收软压板及其应用原理
软压板的投退操作是通过智能控制系统软件的逻辑运算实现的，当系统处于正常运行状态时，会定期自动检查软压板的投退状态。而当系统运维或管理人员操作软压板的投退，系统会根据接收到的信息对软压板的状态进行校核，经过对信息更改并进行合法性的校验后，从系统的运行逻辑上实现对信号传输的隔离。而过程层出口和接收软压板分别用于隔离设备的信号输出和接收，当运维检修人员操控出口和接收软压板使相应的控制和保护功能退出时，系统软件通过中断待检智能设备闭锁重合、启动失灵以及跳闸等信号的输出或接收，从而让设备在逻辑上退出继电保护系统的运行。
（三）跳合闸出口硬压板的使用方法和注意事项
跳合闸出口硬压板设置在智能终端的出口处，与一次回路是串联关系，因此当根据运维检修需要退出跳合闸出口硬压板时，实际上是通过电气线路的断开实现了继电保护装置的有效隔离。因此，虽然隔离措施十分可靠，但是因此也切断了跨间隔保护，会导致相应的出口保护失效。
（四）断开光纤线路实现有效隔离
由于智能变电站继电保护系统的运行是基于光纤网络的信息传递，因此通过拔掉插头断开待检设备的光纤线路，是最直接有效的隔离办法。但是由于智能化控制系统会实时检查各部分系统和设备的运行状态，因此人为强行切断某一智能设备的光纤通信，会引发控制系统的预警，从而干扰系統正常运行。并且由于切断光线通信会导致无法进行相应回路的试验和测试，也会引起接口处不必要的磨损和破坏，降低系统运行的可靠性[2]。因此，除非万不得已，这种简单直接的隔离手段并不建议使用。
三、建设智能变电站继电保护安全措施规范的原则
鉴于智能变电站继电保护系统运行稳定可靠的重要性，在运行检修过程中应有效应用上述保护措施，根据目前实践操作中存在的问题，依据以下两个原则制定相关操作规范：
（一）至少同时使用两种有效隔离措施
在前文介绍的有效隔离措施中，每一种措施都有其优点和明显隐患。其中在使用投入检修压板和退出过程层出口软压板实现隔离时，都需要经系统的控制软件进行相关的逻辑校验和最终实现投退。因此，假如系统软件出现问题，就会导致投退失效，从而无法有效隔离控制和保护信号的传输[3]。而当利用退出接收软压板实现信号隔离时，待检设备相应安全措施是否真正实施难以得到验证，在这种情况下进行设备检修操作，依然存在引起继电保护系统误动的可能。因此，在制定智能变电站继电保护安全措施规范时，应在操作中至少同时采取两种隔离手段，根据实际运维检修需要综合运用各种隔离措施，提高继电保护系统在运检过程中的运行可靠性。
（二）明确智能监控装置的软压板名称、功能和操作方法
由于我国在智能变电站建设中所使用的智能设备品类多、来源复杂，因此各种装置、设备的控制系统各不相同。在各类软压板的称谓和功能的实现方式上没有统一的标准，加之继电保护系统各设备之间复杂的结构关系，因此运维检修人员在使用时，容易因不熟悉不同装置与设备的软压板功能设置出现操作失误，引起不必要的事故和导致系统运行混乱[4]。因此，在安全措施规范中，应详细提供所有设备和装置的软压板名称、功能信息和操作注意事项，帮助相关人员了解如何确认隔离操作的有效性。
四、结束语
由于智能变电站继电保护系统的架构和运行原理与传统系统截然不同，在安全措施规范建设方面的思路也要相应转变。在保障系统运行可靠的根本目标下，转变运行检测工作的理念并采取新的安全措施，才能适应智能变电站继电保护系统运维检修的需要。
参考文献：
[1]杨洛林. 智能变电站继电保护安全措施规范建设[J]. 中国新技术新产品， 2016（16）：187-188.
[2]李越凡， 杜煜， 胡广利. 针对智能变电站继电保护二次安全措施控制分析[J]. 建筑工程技术与设计， 2016（12）.
[3]谭惠尹. 智能变电站继电保护二次安全措施规范化的建议研究[J]. 数字通信世界， 2017（9）.
[4]张永峰. 智能变电站继电保护系统检修安全措施分析[J]. 工程技术研究， 2017（7）.
作者简介：
孙川（1987-）男，汉族，河北省石家庄市，大学本科，电气工程师，从事电气设计工作;