變電站繼電保護檢測與調試方法探究

孫磊+王佳

（1. 南京國電南自電網自動化有限公司 江蘇 南京 211100；2. 南京國電南自美卓控制系統有限公司 江蘇 南京 210000）

摘 要：變電站是電力功能、系統和結構重要部分，在智能化電網和自動化電力系統的建設中，起到擴大網絡、豐富功能的價值和作用，無論是傳統的變電站還是智能變電站的運行中，繼電保護都是保證變電站安全運行的基礎，因此，在變電站運行的過程中應積極做好繼電保護的檢測和調試工作。

關鍵詞：變電站；繼電保護系統；動作；測試；安全隔離

引言：在電力體系中，變電站是關鍵的系統，對變電站進行繼電保護系統的建設，有助于電力體系功能與安全目標的實現。因此，我們需要對繼電保護測試和智能變電站相關檢測和調試技術進行不斷的深入研究，從而使變電站的使用和管理達到一個更高的水平。

1、變電站繼電保護系統的檢測工作分析

在智能變電站得到廣泛推廣的同時，還要加強對智能變電站安全運行的保護，繼電保護則是起到關鍵的作用，因此，要積極做好繼電保護系統的檢測，才能確保智能變電站的安全運行。

1.1 檢測變電站繼電保護系統的重點設備

變電站繼電保護設備在使用之前必須經過嚴格的檢測，檢測合格之后才能投入到使用。進行變電站繼電保護系統的設備檢測時，要確定重點環節和重點部位，應配備數字繼電保護測試儀、時間同步設備模擬器、合并單元、智能終端、光功率計、時間校準裝置、網絡數據包分析器和 IED 配置工具等試驗設備。使用的設備儀器必須經檢驗合格后，才能進行測試。

1.2 檢測變電站繼電保護系統裝置的動作

要利用檢測儀器的設備性能，在變電站繼電保護系統加壓或放電后，觀察系統顯示和儀表顯示的數值，通過對變電站繼電保護系統技術性能的比較，確定變電站繼電保護系統的狀態。

應該重點對動作時間、頻率、范圍等環節加強檢測，以便實現對變電站繼電保護系統動作的全面而科學地檢測。

1.3 檢測變電站繼電保護系統的保護設備

一方面，要展開對變電站繼電保護系統工作時間、數據和網絡的測量，通過校準裝置檢驗變電站繼電保護系統的準確性和功能性。另一方面，要展開對變電站繼電保護接受和處理信息能力的測試，對于同一時間同一裝置發送控制和調控的信號，以GOOSE 報文的檢查來確定變電站繼電保護系統的容錯能力，進而確保變電站繼電保護系統的保護效果。此外，要測試變電站繼電保護系統的接收和采樣能力，將變電站繼電保護系統的接受和檢測裝置的 IED 進行整合，實現參數、采樣值的同步發送，進而做到對變電站繼電保護系統兼容和保護能力的檢驗，和對變電站繼電保護系統采用能力的檢測。

1.3.1 測控裝置 GOOSE 報文質量、發送延時和對時測試

時間同步裝置連接時間校準、測量和控制裝置，將時間校準裝置和控制裝置進行連接，同時通過網絡數據包分析器監控消息?？刂蒲b置通過遙控器發送一個報文測量，通過網絡數據包分析器查看 GOOSE 報文是否符合 DL/T860 標準要求的報文內容；通過時間校準裝置查看 GOOSE 報文，報文的延遲一般不超過 30 ms；通過時間同步裝置測試裝置的校時精準性。

1.3.2 測控裝置 GOOSE 報文接收、處理能力（負測試）測試

基于測量和控制裝置接收請求報文，通過 IED 配置工具來配置智能終端仿真裝置，智能終端發送遙信數據，檢查、測量和控制裝置的報文接收情況。兩個具有相同參數的智能終端模擬裝置，在同一時間向同一控制裝置發送相同的 GOOSE 報文，查看控制單元的信息處理能力，通過 IED 配置工具對相關的消息參數進行錯誤配置，檢測測控單元的報文容錯水平。

1.3.3 保護裝置采樣值報文和接收情況測試

根據保護裝置的要求，通過 IED 配置工具配置合并單元模擬器，將合并單元模擬值報文發送到保護裝置，檢測保護裝置接收遙測值的情況。通過對兩個合并單元的 IED 設備配置相同的參數，發送相同的采樣值到同一保護裝置，對保護裝置的容錯能力進行檢驗。

2 、變電站繼電保護系統的調試方法

2.1 調試變電站繼電保護的總系統

在調試中應該以電力輸入和信號傳遞的方向進行總系統的調試，要根據功能和控制的單元特點展開系統的調試工作，使變電站繼電保護系統調試覆蓋整個功能，做到性能上無差錯和遺漏。為了確保變電站繼電保護系統主要功能設備和通信操作系統的全面調試，應該加強光纜和終端的技術檢測，以達到對通信功能的有效確保。繼電保護系統的調試，當直接從設備端口測試時，光纖裝置要被插拔，但測試數據的安全隔離是可靠的，能看到明顯的斷裂；當在交換機端口測試時，不需要拔插光纖，但其他設備需要操作相應的功能切換，避免引起操作事故。對于運行系統的調試，如果從交換機端口測試，可能涉及開關配置的更改。對于設備操作系統的調試，建議通過插拔光纖設備，從設備端口直接測試，并進行相應的功能操作。

2.2 做好變電站繼電保護裝置中大電流故障的保護調試

大電流故障是變電站繼電保護系統經常面對的問題，為了實現變電站繼電保護系統的調試和功能，要對大電流故障進行全面地調整，以便做到對變電站繼電保護系統穩定的保證。大電流發生器產生一次電流，以供標準互感器和電子式互感器使用，采樣數據檢測設備收集合并單元的輸出數據，在對電子式互感器精度校驗時，需要使用標準互感器。同樣，要求合并單元既包括在互感器測試范圍內，也包括在保護系統測試范圍內，從而保證測試工作無死區。在對電流互感器的精度進行測試的同時，也完成了對其極性和相序的測試。在變電站繼電保護系統調試中，應該開展大電流短路故障的調試試驗，檢驗變電站繼電保護系統承短路和瞬間負載的能力，提高變電站繼電保護系統對異常情況的工作性能。

2.3 做好變電站繼電保護系統隔離措施的保護檢調

智能變電站的信號通過網絡進行連接，維護測試時，為避免人為事故，需要采用安全隔離措施。安全隔離措施主要有投退軟壓板和插拔光纖兩種方法。軟壓板涉及主要間隔合并單元的狀態檢修維護和母差裝置的檢修間隔合并單元。要根據變電站繼電保護系統的隔離措施加強調試和檢驗，變電站繼電保護系統母差間隔合并單元檢修，壓板可以控制母差裝置處理合并單元采樣數據。退出壓板對相應的單元數據和母線差動電流計算，處理母線差動保護裝置合并單元不對應數據，但數據仍然需要傳輸到母線差動保護裝置。維護相關的軟壓板的投退是基于軟件的可靠，如果需要有明顯的斷口安全隔離措施，可以使用光纖進行交換，從相應的端口進行拔插，才能保證檢修的絕對安全。

2.4 做好變電站繼電保護系統同源相序的核對

對于變電站繼電保護系統中單相操作的設備，可以通過電源側 A，B，C 獨立分相合閘實現一次設備的相序核對，需要對電源側 A，B，C 相進行獨立的合閘操作，再測保一體化裝置的面板和監控系統畫面確認電壓通道模擬量是否正確。變電站繼電保護系統核對時，需要保證電源側有保護運行，以便確定變電站繼電保護系統的保護和安全?？梢酝瓿蓪ο嚓P電壓等級的線路、母線和變壓器間隔的相序核對。對于連接主變壓器，通過主變壓器高壓側單相重合閘確定變電站繼電保護系統的母線相序；對于變電站繼電保護系統，線路沒有裝設電壓互感器的間隔，需要通過對側變電站繼電保護系統電壓互感器確定相位序列。切斷變電站繼電保護系統線路側電源并連到電壓互感器，本側變電站繼電保護系統變壓器高壓側單相重合閘，通過電壓互感器檢測來完成低壓線路相序核對。

3、 結語

變電站的多樣化、功能化發展是電力使用未來的趨勢，為了促進變電站發展，在做好變電站繼電保護系統的調試與檢測工作的基礎上，以變電站和電力事業發展為軌道，展開對變電站繼電保護系統的判斷，以技術和管理的深入研究為手段，以調試和檢測的具體環節為途徑，建立變電站繼電保護系統的質量與運行保障的體系，在提高變電站功能和安全的同時，使電力使用和管理達到適應社會需要和電力發展的需要。

參考文獻：

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北電力，2012（05）.

[2]陳彩鳳 . 智能變電站繼電保護調試方法及其應用探析 [J]. 企業技術開發，2013

作者簡介：

孫磊（1986-），男，本科，助理工程師，研究方向為智能電網。

王佳（1987-），男，本科，助理工程師，研究方向為電力系統繼電保護。