智能变电站继电保护系统可靠性分析

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1、智能变电站继电保护系统可靠性分析摘要：继电保护系统是电力系统安全运行的重要保护装置，也是构建智能电网不可或缺的一部分，对其可靠性进行研究和分析，具有十分重要的意义。本文将以电子式互感器和光纤通信网络为例，对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析。关键词：智能；变电站；继电保护系统；可靠性随着科学技术的不断发展，自动控制技术、通讯技术、网络技术等开始应用于变电站运行，由此开启了智能变电站的新时代。智能变电站对数据信息的收集、传递、处理等环节开始向数字化方向发展，尤其是IEC61850标准的颁布和实施，为变电站信息的数字转变提供了支持。一、智能变电站继电保护系统及其可靠性分

2、析（一）继电保护系统。继电保护系统是指电力系统运行过程中由于故障或异常工况的发生，故障设备自动启动程序，将其从电力系统中切除，并发出故障信号的一种保护设备。电力系统值班人员或维护人员可根据故障信号消除异常工况，以减少或者避免临近电气设备受到损坏，影响电力系统的正常运行。（二）电子式互感器可靠性分析。电子式互感器相对于传统的互感器而言，其测量精度有了很大提升，误差范围极小，保护功能的灵敏度和可靠性有了很大提升。单个电子式互感器的优势不明显，但若将多个电子式互感器联合应用到保护系统中时，其高精度的优势会表现的更加明显，这对于保护系统可靠性的提升十分有利。以零序电流保护为例，

3、传统电流互感器构成的零序电流保护系统如图1所示，图中A、B、C三相电流的矢量和流入LJ中；若三相电流处于完全对称时，LJ中的电流应为零；而实际运行时，三相电流互感器的铁磁性不同，这就导致在A、B、C三相中的电流会产生不同程度的误差，会有不平衡电流进入LJ中，保护整定值要躲过不平衡电流，就要适当增加值得大小，从而降低了电流互感器保护功能的可靠性。（见图1）智能变电站多采用了数字式保护继电器，A、B、C三相电子式电流互感器经过光纤传输电流数字信号，从而完成保护功能。电子式电流互感器误差较小，三相数字量之间的误差可忽略不计，且不存在二次负载对误差的附加影响，所以产生的不平衡电

4、流很小，系统可适当降低保护的整定值，从而达到提高保护灵敏度的目的。在纵联差动保护中，电子式电流互感器的应用极大的提高了保护的可靠性。电子式电流互感器构成的零序电流保护系统。（见图2）（三）光纤通信网络的可靠性分析。智能化变电站主变保护光纤通信网络原理。（见图3）1中光纤通信网络以红色线表示，保护系统中的主变保护继电器、交换机、通讯后台和操作机均由光纤连接，构成主变保护光纤通信网络。二次导线连接回路用黑线表示，其中保护继电器的工作电源回路标有“+、-”，当该回路处于正常状态时，说明主变保护继电器处于运行状态，若电网中出现异常或故障，继电器可将采集的数据与整定值进行对比，根

5、据对比结果和设定的保护逻辑，确定系统应采取哪种动作行为，然后将该执行的动作行为转化为数字信号，利用光纤介质传输给交换机。整个网络结构中二次导线用量较少，这就消除了由于二次导线回路接地、断路、短路、接触不良、电磁干扰等引起的误动作，可靠性随之提高；除以上优点外，光纤通信网络的抗干扰性好，同样有利于继电保护装置可靠性的提升。二、结语变电站是电力系统的重要组成部分，而大量继电保护系统的应用为变电站设备的运行提供了安全保障。随着科学技术的不断发展，继电保护系统得到了快速发展，其可靠性也有了很大提高，尤其是数字化技术和光纤传播技术的应用，极大的提高了继电保护设备的可靠性。参考文献

6、：[1]谷磊.智能变电站继电保护可靠性研究[D].广东工业大学，2014.[2]丁修玲.基于信息流的智能变电站继电保护可靠性分析模型与评估研究[D].华南理工大学，2014.