黎福泉
深圳市东江水源工程管理处
摘要：综合自动化技术的广泛应用，有效提升了电能输送的效率与精确度。在进行变电站的建设工作中，也注重电力综合自动化系统的引进，不断提升变电站运行质量。本文先对综合自动化系统的结构形式以及基本功能进行探讨，并进一步研究电力工程综合自动化系统中的变电站继电保护。
关键词：电气工程；综合自动化系统；变电站；继电保护
1引言
随着国内城市化进程的不断加快，我国的电力事业获得了快速的发展。变电站的安全运行对于提升整个电力系统的安全性、稳定性有着重要的意义，但是电力系统控制方面存在着一定的技术难题。通过引进电力综合自动化系统，可以借助于计算机技术以及自动化技术，实现对变电站的继电保护，这样一来不仅可以确保变电站设备得到有效的控制，同时也有助电力系统的安全、平稳运行。
2概述
2.1电力综合自动化系统的结构形式分析
一般来说，可以将综合自动化系统分为三种形式：其一，就是集中式结构形式。通过在计算计内部设置多个I/O接口，能够实现对变电站信息的高效处理，同时也可以对变电站设备进行实时的监控与保护。集中式结构形式不仅可以对动态化信息进行监控、采集，并且该结构工程造价较低。但是，如果其中的某一台计算机发生故障，将导致整个工作受到影响。其二，就是全分散式结构。对于这一结构而言，需要把变压器等一次主设备当作一个安装单位。通过在开关屏上进行控制单元的分散安装，能够实现分散单元和监控主机之间的高效连接。对于该系统结构来说，不仅可以有效节省二次电缆的用量，同时也有助于控制室面积的压缩，同时全分散式结构有着较强的综合性。其三，就是分层分布式结构。该系统结构需要把变电站的一次与二次设备划分为三个不同的层次。一层主要是设备层，包含变压器、电压互感器以及相应的辅助节点。二层主要是间隔层，包含一些测量部件以及继电保护部件。三层是变电站层，包含监控主机以及相应的通信设施。
2.2综合自动化系统的基本功能
首先，该系统具有站内监控功能。监控功能不仅包含站内数据的采集、处理，同时还能进行设备的检测、诊断，对于相关信息进行计算统计，最终可以完成报表编辑，生成修改记录、历史数据记录等等。其次，该系统还具有控制、调节功能。通过对屏幕上所显示的画面进行操作，可以实现对设备的开/合、投/退等一系列的控制操作。此外，综合自动化系统还具有自动装置子系统的功能。变电站通过安装自动装置，能够有效提升变电站的安全性、可靠性与自动化程度。另外，该系统还具有故障录波功能。在进行电网事故的分析过程中，故障录波数据以及波形是重要的参数依据。比如对于某变电站220kV行波测距装置来说，主要使用的是XC-21输电线路行波测距设备，一旦输电线路出现故障，将产生暂态电流行波信号，该装置通过应用现代化的微电子技术，可以实现故障分析。装置有着3种不同的测距原理：其一，就是单端电气量法，该方法主要利用故障行波脉冲的反射时间进行测距，该方法也被称作A型测距法，其中下图1为测得的暂态电流行波波形图。这一方法的投资相对较低，并且不需要两端进行通信联络。但是，测量过程中容易受到母线上其他线路末端反射等因素的影响，因而测距结果会出现不稳定的问题。其二，就是时间差测距法。测量过程中需要对故障行波脉冲传到两端母线的时间进行精确测量，该方法通常也被成为D型法，下图2为F点出现故障时，所测的行波传播图。该方法原理较为简单，并且测距结果相对可靠。其三，就是暂态电流行波波形测距法，通常情况下该方法也被称作E型法。
图2F点出现故障时行波的传播图
3综合自动化系统和变电站继电保护的分析
3.1继电保护的设计
在进行电力工程综合自动化系统中的变电站继电保护设计工作时，要严格遵循以下四点要求：首先，要确保继电保护装置的信息采集系统有着较高的独立性。具体设计工作中，需要将电压线路从继电保护装置单独引出，并且要确保全部开关量够具备相应的独立系统，这一过程中要防止出现与其他设备合用的问题。其次，在进行继电保护装置和其他系统的连接工作时，要注重光电耦合器等设备的应用，接线过程中所用电缆最好是光纤电缆，这样一来可以降低信号干扰问题。此外，在进行保护装置的设计工作时，要应用标准化模件，进而提升装置的质量，有利于后期维护工作的进行。另外，保护装置上的出口压板等装置也要有着独立的系统。
3.2继电保护设备的安装与调试
安装调试质量直接影响到继电保护设备的使用效果，一方面，在进行继电保护设备的安装与调试工作时，虽然不需要对单个设备进行调试，但是继电保护系统中包含了相应的直流系统设备以及测量表计、后台监控设备等等，因而安装调试工作中要对继电保护设备和其他设备之间的协调性与配合效果进行调试。调试时要对技术数据进行录入，最终上传到数据库中。另一方面，对于新安装的继电保护装置，工作人员要对其做好故障测试工作，测试过程中需要施加80%的额定电压，并且对电力系统运行中可能出现的不同种类故障进行模拟。对于继电保护装置，调试过程中还要进行传动试验、整组模拟等工作，这样才能有效提升继电保护装置运行过程的可靠性与安全性。此外，由于综合自动化系统中所应用的继电保护装置有着更加多样的功能，因而对于安全系数的要求也越来越高，在进行继电保护装置的安装调试工作时，一定要严格按照操作规程进行调试。
3.3继电保护事故分析和恢复
继电保护装置运行过程中，可能出现不同种类的问题与事故，一些问题可能短时间内能够快速的解决，但是也可能出现较为严重的事故。比如在短时间内线路出现了多次的跳闸问题，这就表明继电保护系统的适应能力较低。在进行事故恢复过程中，要从以下几个方面进行考虑：首先，要对系统运行模式的合理性进行全面的分析，并且要有针对性的做好故障排除工作；其次，从系统的灵敏度以及协调性等方面展开分析，同时可以通过改变远程设定值等方式，提高保护系统的适应能力。
3.4综合自动化系统对于继电保护装置的要求
通过做好继电保护工作，能够显著提升电力系统运行的安全性与稳定性，在进行继电保护系统的设计、安装、调试以及后期运营、维护工作时，应该注意一下几点问题：首先，继电保护装置要具备独立的装置和跳合闸回路，控制面板上要显示相应的动作信号、告警信号等内容。其次，为了提升继电保护装置的抗干扰能力，就要加强继电保护装置与其它系统之间的联系，安装过程中要加强对继电器空接点以及光电耦合器等装置的安装质量控制。同时，室内温度也会对继电保护装置的运行状况产生重要的影响，因而要加强变电站室内温度的控制。此外，要做好后期继电保护装置的检修与维护工作。调查数据显示，如果出现二次回路维护质量不高的问题，大多情况下是装置制造过程中出现了问题，进而导致继电保护装置经常发出错误的命令或动作。另外，继电保护装置有着较强的自检功能与存储功能，检修过程中要加强相关信息的分析与应用。
4结束语
随着电力领域综合自动化系统的广泛应用，电网工程运行质量得到了显著提升。在进行变电站的建设工作时，要加强继电保护系统的应用，不断提升系统设计、安装、调试效果，做好相关装置的防干扰工作，进而确保使继电保护系统的价值能够得到充分的发挥。
参考文献：
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