220kV 变电站变压器运行及其继电保护措施探究郝瑞峰

发表时间:2020/5/12   来源:《中国电业》2020年2期   作者:郝瑞峰
[导读] 继电保护对于220kV变电站变压器的安全可靠运行具有重要作用
        摘要:继电保护对于220kV变电站变压器的安全可靠运行具有重要作用,当继电保护设备发生故障时,需要技术人员快速锁定故障原因并进行修复,避免影响电力系统的正常运行。为了能够更加全面深入地对继电保护在自动化变电站中的应用加以了解,本文简要分析了其运行原理、应用以及维护过程,以期为相关行业工作者提供些许参考。
关键词:220kV;变压器;继电保护
引言
        改革开放以后,我国的社会经济进入了高速发展的新时期,国家电网系统的发展也日新月异,电网系统的智能化发展已经成为新的时代潮流。智能变电站作为智能电网的重要构成,其运行质量的好坏直接关系着整个电网系统的平稳运行。在智能变电站的日常运行中,继电保护装置起着必不可少的重要作用,只有强化继电保护系统的运维方式,才能确保智能变电站的有序运行。
1、继电保护基本原理
        继电保护是确保电力系统安全稳定运行最主要的设备,其整个运行过程较为复杂,涉及到很多技术性内容。继电保护主要就是对电力系统中相应元器件发生异常情况进行判定,因为一旦设备出现问题,就会在很多参数方面(包括电压、电流、功率、频率等)出现变动,和标准参数不相符,同时相应的物理量也会发生变化,通过这些参数的变化能够判定电力系统的异常情况,从而对其进行相应保护[1]。
2、智能变电站中继电保护装置的应用现状
        将继电保护装置的调试和维护操作都比较简便,性能也比较可靠,目前在我国自动化变电站中已经得到了广泛应用。该装置功能比较多样,而且可以根据实际变电站运行需求进行灵活配置,装置内逻辑回路动作准确率高,且易于操控,通过终端设备进行远程遥控即可进行监测和调试,这在很大程度上解放了人工劳动力,提高了电力系统保护效率。此外,近年来我国的GPS卫星定位技术呈现出高速发展状态,自动化变电站中的继电保护系统也充分融入了该项技术,有效实现了对电力系统故障的录波功能,更加提高了故障检修的精准度和便捷度。总体上来看,继电保护装置在自动化变电站中的应用空间十分广阔,但是与其他发达国家相比,我国在该类英语的技术水平还有待进一步完善和提高,尤其是在新时期背景下,变电站的技术应用越来越先进,这对继电保护装置的性能标准提出了更高的要求。
3、强化220KV智能变电站的继电保护策略
        3.1、提高自身装置干扰能力
        为排除外部因素对电力继电保护装置产生的干扰,首先要做的就是要对功能不完善的装置进行更换,确保所用继电保护装置本身就具有较高的抗干扰能力,以此来保证装置能够最大程度上适应运行环境,维持稳定可靠的运行状态,为电力系统安全运行提供保障。可以就电网建设实际需求,向继电保护装置生产厂家提出针对性要求,在原有基础上做出技术改造,增加继电保护装置的抗电磁干扰功能,并对变电站改换高抗干扰功能的继电保护装置。在实际建设中,对于抗干扰能力不达标的设备不得引入系统,例如保护装置本体所有隔离变压器的一二次线圈屏蔽层必须要功能完好;光耦开入动作电压需要控制在额定直流电压的55~70%范围以内。另外,可以配套应用先进的数据采集系统,对模拟系统和数字系统进行科学隔离,以此来进一步提高继电保护装置的抗干扰功能[2]。
        3.2、选型设计管理
        选型设计是自动化变电站中继电保护装置应用和运行管理的核心环节,只有做好设备选型,才能为后续电力系统保护奠定良好的基础。具体而言,在选型设计阶段,相关行业工作人员要立足长远,结合变电站未来一定时期内的发展规划以及市场的发展趋势,以发展的眼光制定具有前瞻性的继电保护措施。也就是说,变电站继电保护选型设计既要满足当前的运行需求,又要留有足够的可调整空间。

尤其是在当前自动化技术日新月异的时代背景下,变电站未来几年内很可能需要再一次面临设备大更新。而且当代电子产品数量和种类越来越多,未来人们的用电需求也会越来越大,变电站的规模也会有所扩建,这些问题相关继电保护选型设计人员在进行方案制定时都要做到全面考量和预备。需要注意的是,在进行继电保护装置选型设计时,应尽量避免选用处于过渡型期或者虽然设备比较新型,但是性能不太稳定的设备,这样很容易导致实际运行过程中发生线路故障或设备功能冲突,反而会增加变电站运行成本。除此之外,选型设计管理要有全局观念的意识,使继电保护、测量、信号的控制等有机的配合在一起,保证该系统一直处在正常的运行状态之中,从而为变电站的设备更新及其改造创造更大的设计控制。
        3.3、通过替换法排除继电保护系统故障
        从目前情况来看,引发电力系统故障的主要因素就是其中某个部件出现了故障,在具体工作过程中要按照故障点的实际情况对故障设备进行排查,在充分分析性能的基础上采用性能完整、同种类型同种功能的部件将故障部件替换掉。采用替换法进行继电保护系统故障排除,能够大大提升故障的解决效率,能够缩短故障处理时间,确保整个电力系统的稳定运行。另外,相应工作人员在进行设备替换过程中能够对故障设备的损坏情况进行非常详尽的了解,对于故障设备进行总结分析,从而为后续系统的正常运行提供参考[3]。
        3.4、重视设备维护,降低故障率
        对于继电保护设备的维护需要从人员、设备及技术三个方面入手。一方面需要加强人员的培训,保证人员在维护继电保护设备时可以检修到位,不存在漏检漏修问题,可以及时检测出设备的隐患点,避免故障发生。另一方面需要在设备选择时,选用质量高的元器件,避免采用低劣产品而故障频发,影响设备可靠性。最后,需要技术人员提供相应的作业指导,为维保人员提供技术支持和培训,提升人员的技能水平,还需要研究继电保护设备的接线方式、元件选型及回路设计,有效提升继电保护整体回路的稳定性及可靠性[4]。
        3.5、母线保护
        加强对220KV智能变电站的母线保护是确保继电保护系统能够有效运维的重要基础。一般来说,220KV智能变电站的母线保护可以分为两个层面:第一,宏观层面。宏观意义上的母线保护,可以采用分布式的线路保护方式,确保各个母线在合理的间隔范围内保持相对的独立运行状态,从而起到相应的继电保护效果;第二,微观层面。微观意义上的母线保护,可以采用分段式的线路保护方式。它适用于单套配置的继电保护中,分段式的母线构成,可以让母线与继电保护装置形成一个系统的集成装置,增强母线的灵敏度和有效性,哪怕母线在启动环节发生故障,也可以及时的跳转到GOOSE网络系统中,利用GOOSE网实现信息数据的有效传输[5]。
结束语
        对于220kV变电站来说,继电保护装置是最为重要的组成部分,对于确保电力系统安全稳定运行具有非常重要的作用,所以一定要对继电保护系统故障问题进行分析,采取针对性措施进行解决。本文提出了220kV变电站继电保护故障解决对策。通过本文的介绍能够对220kV变电站继电保护的正常运行提供一定参考和帮助。
参考文献:
[1]彭凯.智能变电站继电保护及自动化系统[J].时代农机,2019,46(11):50+57.
[2]武晶.智能变电站继电保护设备状态技术[J].门窗,2019(22):248.
[3]康勇.智能变电站继电保护检修作业安全风险管控对策[J].低碳世界,2019,9(11):58-59.
[4]王斌.探讨智能变电站继电保护设备的运行维护技术[J].电子测试,2019(22):83-84.
[5]刘子明.智能变电站二次设备顺序控制在220kV惠民变电站的开发及应用[D].山东大学,2019.
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