摘要：电网的电力输送并非是直接从发电厂到用户端，还需要经由变电站这一环节才能运送电能至最终环节。由于我国的电力行业在近些年来有了非常大的发展，人们对用电的需求也有了很大提升，因此总用电量也比之前有了很大的增加，基于当前的用电形势，必须要确保变电站能够正常运转，而在变电站的运转过程中不可避免地会出现一些故障，其中尤以继电保护环节最容易发生故障，若不进行有效处理将有可能导致变电站电能输送瘫痪。本文以变电站的继电保护故障作为研究对象，试探讨分析其故障及故障处理措施。
关键词：变电站；继电保护；故障；处理措施
1 引言
变电站是构成电力体系的主要模块之一，其随着电力体系的发展而不断进步，随着各行各业发展及对电量需求的日益增加，变电站不得不承受着越来越大的负担，若是发生继电保护故障，轻则使变电站的数据传递出现异常，重则会影响电力体系的运转。虽然现阶段电力企业会为变电站安装一些继电保护装置，对故障进行自动检验与修复，但是专业维修人员的现场排查也是非常重要的，而采取何种措施来处理继电保护故障，正是本文所要研究的课题。
2 变电站继电保护的具体特点
2.1 GOOSE报文传输机制
经过观察发现，变电站GOOSE通信技术就目前而言在IEC.61850通信规约中能够以最快速度通信报文传送至目的地，通过这种方式来对相应信息加以闭锁和监测，以及保护跳闸等快速传输变电站事件。通过以往大量的实践结果表明，在使用GOOSE报文通过数据帧的形式进行传播的前提下每帧报文包含应用标识、允许生存时间等关键信息。需要特别提醒的是，GOOSE报文以五秒间隔进行传输（在稳态状态下），当事件发生变化时，报文以2ms间隔重传两次，之后以4ms与6ms间隔传输两次后就会在瞬间恢复正常状态。当GOOSE报文的接收方在TAL不高于4T参数时间内无法接受到报文的情况下，通常会发生断链告警现象。
2.2 继电保护如何实现
事实表明，当前在市面上所使用变电站的继电保护装置与传统变电站在通信方式上都有很大的不同。为什么会这么说呢？因为变电站的保护装置绝大多数是通过光纤通信的，归纳的说，就是在原有三层结构基础之上搭建过程层以及站控层网络，保护装置之间不仅仅可以通过光纤连接（点对点），与此同时还可以通过交换机组网连接。需要值得注意的是，点对点连接虽然说稳定性比较高但是输出数据量比较有限，在这种情况下最好的方式就是通过组网连接方式实现大量数据的信息共享。就目前而言，变电站的报文的传输方式主要有两种：第一种是建立在发布者订阅者基础上的组播传播方式，指的是GOOSE报文与SV报文。其中使用SV报文的目的在于能够快速准确的传输模拟量，使用GOOSE报文的目的是可以使传输测控装置遥控命令最大限度的准确无误，保护装置跳合闸命令，最终实现一次设备通信信号及时传输至指定地点。
3 变电站继电保护故障处理措施
3.1 为继电保护装置增加连接口
一直以来，我国都为电力系统选择了SDH光纤技术，这种技术既能很强地抗感应过电压，也能有效地抗磁钢干扰，并且其不容易受到输电线路运行状况的约束，可以有效确保信息的传输，在传输继电保护方面有着非常优秀的性能。以500kv电力线路为例，通常会在继电保护方面服用光纤通信保护，所选择的通道为2Mb/s通道，其由同步数字系列光传输网来提供。其存在着一些不足，例如：实施难度高、链接较为繁琐、维护难度大，等等；并且，在目前技术水平的制约下，其很难达到理想的生产质量，有较高的故障率，无法通过网管监控来排查故障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，由于每一套接口装置所对应的线路保护通道只有一条，若是通道数量增加，变电站则会贝博增加通道成本。因此，变电站需要改造保护设备、SDH设备这二者间的通信接口，为其增加连接口数量。其具体操作步骤是：先设立一个光接口（2Mb/s）标准，确保接口装置传输光信号时编码格式、接口速率能保持同步，进而实现接口之间的互通。
3.2 改善超高压输电线路的运行
在电路的传输线上，电流会进行大规模的流动，超高压也不是很稳定。为改善超高压输电线路的运行，确保超高压线路的安全性和稳定性得到进一步的发展。主要的解决方案主要有：冰地区超高压输电电路的直流融水，绝缘子冰预防输电线路结冰等等，但是冰的不稳定存在问题，原因很复杂和多样化，因此，需要继续研究不同情况下的冰。因此为了解决冰覆盖的问题和确保超高电压传输的更好，防结冰是一个值得研究的关键问题。受到冰雪自然灾害的影响，这将直接影响到超高压输电线路的正常运行，如果冰问题没有有效地处理，冰会对电力系统带来坏影响。与此同时，在我国有关专家研究这项技术取得了一些成果，这些成果在实际使用中也取得了良好的效果，其中，主要的解决方案主要有：冰地区超高压线路动态电路的直流融水，绝缘子冰预防输电线路结冰等等，这些方法就是为了把线路上面的冰给除去，方法简单，而且很好的改善了超高压输电线路的运行。
3.3 智能变电站的保护装置元件调试
在进行智能变电站的保护装置原件的调试前，首要任务是对相关设备进行细致的检查工作，要明确各类插件的损坏状况，压板是否松动等各项准备工作，保证智能变电站的继电保护系统处于良好的运行状态，并对智能变站设备的直流回路绝缘进行检查，切断电源，拔出逻辑与案件，直观的观察电压电路的数据，将检测的数据进行回收，分别接入交流电压和交流电流观察采样数据值，控制数据误差在预期范围，并展开模拟实验，保证数据的真实性和准确性，保证系统调试的科学性与安全性。要针对变电站具体的运行情况采取合理的安全措施，对母线的安全隔离措施调试，通过控制母差装置来合并单元，并进行数据采样，在此过程中，要保证母线差动保护装置可以正常进行数据传输，避免对智能变电站继电保护系统的运行造成影响，从而完成对智能变电站继电保护安全隔离措施的调试工作。
3.4 改造同杆双回线路
双回线路在传输功率上一般会大于单回线路，为了确保两侧系统的正常运行，使其可靠性与稳定性得到保障，便要为同杆双回线路进行继电保护措施的改进，尽量确保在切除故障线路这一环节之后保护装置依然可以高效、精确地运行。针对同杆双回线路熟练繁多的导线与距离较近的双回线路，维修人员可以忽略其复杂的运行模式与其他因素，为跨线故障切除故障环节即可。当然，两回线路重合闸也会发生故障，为了避免系统在二次冲击下受到破坏，维修人员可以改装重合闸来预防永久性相间故障的发生。
4 结束语
变电站在整个电力系统中都是十分重要的组成部分。整个电力系统的稳定性都受到变电站运行的影响。因此为了使得继电保护设备可以正常运行，我们需要积极对相关技术进行创新。分析失败的原因并充分利用它们，在经过分析故障的所在后进行科学的分析并做出合理的解决方案拥有一个更好的结果，这些结果在实际使用也取得良好作用。
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论文作者:刘志军,房义明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
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