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摘要：在电力系统安全运行中，智能变电站继电保护设备非常重要，因此应做好该设备的日常维护等工作，降低发生故障的概率。从分析保护机制入手，探讨设备运行和维护要点。
关键词：智能变电站；继电保护设备；运行；维护
1智能变电站及其继电保护系统
1.1智能变电站技术特征及架构
智能变电站一般由两个层面构成，分别为一次设备和二次设备。其中，一次设备主要以数字化管理和智能化管理为主，二次设备则主要为网络化管理，这两个层面的共同管理，使得智能变电站呈现功能分散、数据共享的特点。智能变电站的架构主要分为两个部分：三层（过程层、间隔层和站控层）和两网（过程层网络和站控层网络）。其中，三层中的过程层主要包括变压器、断路器、互感器等一次设备和合并单元及智能终端等智能组件，它主要是为了完成一些与一次设备相关的任务。间隔层主要以二次设备为主要构成元件，主要实现对数据信息的接收、汇总以及传输等功能；同时，还能对某些一次设备进行操作闭锁和保护控制。站控层则主要是通过人机界面，实现对间隔层中二次设备的控制和管理。
1.2智能变电站继电保护系统
智能变电站功能上分为站控层、间隔层、过程层。过程层包含合并单元、智能终端等设备，是一次设备的数字化接口；间隔层包括测控、保护、计量等装置，采集本间隔一次设备的信号，操作控制一次设备，并将相关信息上送给站控层设备；站控层是利用全站信息对全站一二次设备进行监视、控制以及与远方控制中心通信。国内已投运的智能变电站继电保护大都采用“直采直跳”模式。其中智能终端和断路器之间通过控制电缆连接，其他均采用光缆完成信号的采集与传输。
（1）电子式互感器。以往使用的电子互感器多是电磁结构，随着科学技术的不断发展进步，光电子和数字信号处理技术得到了快速发展，并应用越来越广泛，传统的电磁互感器逐渐被电子互感器所取代。电子互感器和传统互感器相比，更加轻便，占地面积大大减小，且不使用油，避免了爆炸和火灾等安全事故的发生。目前，电子互感器主要有无源型和有源型两种。这两种互感器各有优势，但是有源型电子互感器更加轻便，因此人们对其更加重视。（2）合并单元。合并单元是一种随着电子式互感器出现而出现的元件，它的主要功能是将电子式互感器所收集的信息进行采集和合并，并通过格式化处理，将所采集的数据以特定的格式传递至保护装置。（3）交换机。交换机是智能变电站继电保护系统中最重要的一个设备。交换机的作用是对传统信息运输方式进行改进，有效地采集和传输电网中的信息，从而有效保障数据信息的传输。尤其是在现代电网工作时，各个部分设定的参数有很大差异，如果无法对数据进行实时分析，会对调控工作产生很大影响。（4）智能终端。智能终端的功能是接收保护装置所发来的命令，并通过对命令的分析和对数据的处理，实现对断路器的开关控制。
2智能变电站继电保护机制概述
在智能变电站继电保护机制当中，起最主要作用的是过程层，而对该项机制的具体制定和实施需要根据智能变电站的实际情况和要求，属于一种动态的变化需求，需注重对使用环境展开分析，然后结合保护需求进行制定，以确保该机制保护的科学性。此外，在智能变电站继电保护系统当中，对时间有着较高的要求，需要保证时间的精确性，因此在智能变电站继电保护系统中需具备同步对时系统，实现系统内部各继电保护装置时间上的统一，在发生故障的一瞬间，相关保护装置能在第一时间发挥出保护功效。
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3智能变电站继电保护在实际运营中出现的问题及解决措施
3.1合并单元、智能终端在实际运行中可能存在的问题及解决措施
在智能变电站中，合并单元变比设置错误。SV异常，变压器中压侧合并单元变比设置不一致（应为4000/1，设置为3000/1）。SV整组过程中，发现差流不正确，检查主变压器保护参数设置正确，然后通过检查合并单元报文发现一次值与二次值的变比与给定变比不一致，可能是合并单元采集板块有问题，可能是参数设置不正确，检查发现是合并单元变比不正确。合并单元智能终端不只是对应一个保护装置，它可能同时对应多个保护装置。一旦某条线路合并单元损坏，其对应的线路保护装置，就需要退出运行，同时还会连累到与之相联系的母线保护装置。为了防止这个问题的出现，需要及时对已经投入使用的变电站智能终端设备进行硬件更换或升级，要根据现今国网的要求，加强合并单元、智能终端的稳定性、准确性，对这些设备CPU元件进行更换或软件升级。
3.2就地保护存在的问题及其解决措施
为有效减少户外环境对于电子式互感器工作造成的影响，减少突变与渐变等故障对采样信息准确度的影响，如今智能变电站创新采用就地保护这一形式，将保护装置直接放置在被保护元件周围，不仅可以提高互感器的测量效率，弱化网络故障对于保护装置运行的影响，还减少了对于通信网络的依赖，提高保护装置的可靠性。但与此同时需要注意的是，就地保护要求继电保护装置在室外进行工作，既会受到复杂多变的地理环境、气候条件影响，为保护装置的使用寿命及应用有效性带来了多种变动因素，也会受到户外复杂电磁环境的干扰，进而影响到继电保护装置运行的可靠性。
3.3主变保护存在的问题及其解决措施
变压器保护高压、中压和低压三侧的SV采样都是直接采样，高中低三侧SV采样的光纤接线应根据具体的调试项目要求来选择，可接两侧或者三侧。直跳GOOSE和网口GOOSE都应接入测试仪，以便测试跳三侧、母联和分段的动作时间。在智能继电保护的主变保护中，如果发生GOOSE配置错误。主变压器保护GOOSE跳中压侧不正确，将中压侧智能终端接收主变压器保护跳闸配置到母差口。进行GOOSE整组时，跳中压侧智能终端无响应，检查主变压器保护发出GOOSE报文正确，直跳口报文已发出，光纤接线正确，检查智能终端有“GOOSE异常”的告警，更换光纤问题未解决，通过检查智能终端的内部配置，发现变压器保护跳闸GOOSE的接收端口与母差保护跳闸配置到一个端口，修改配置后，重新下载，整组传动正确。
4智能变电站主要继电保护设备维护
（1）继电保护装置维护。首先应加强对运行参数的分析。为避免故障数据信息丢失的情况，通常需要对运行数据做备份处理；其次，由于设备的连接已改用光纤，为保证信息传输能够正常工作，在检查维护工作中需要对连接状况进行检查，并审查设备是否出现报警信息等；第三，需要做好防止高温、雨水、碰撞等外部环境带来的破坏。（2）监控系统维护。智能变电站的监控系统属于关键的部位，智能化发展能确保整个变电系统运行的无人化监控，为此对数据信息的准确性也提出更高的要求。既要做好监控系统设备的维护工作，又要让监控系统能长时间正常工作。
结语
智能变电站在运行模式上发生较大的改变，尤其体现在继电保护设备上面。继电保护设备运行的安全性和可靠性将直接影响到整个系统的运行安全，因此在对智能变电站的维护中，应重点加强对智能变电站继电保护设备的维护，确保继电保护设备能够正常运行。
参考文献:
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[3]韩婷，晁红兰.智能变电站继电保护运行和维护技术探讨［J］.民营科技，2015（11）：56.
论文作者:彭伟祯
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
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