解析智能变电站继电保护的优化改进探讨常栋

发表时间:2020/7/21   来源:《当代电力文化》2020年第1期   作者:常栋
[导读] 隨着科学技术的快速发展,自动化技术在变电站中也得到了广泛的应用。
        摘要:隨着科学技术的快速发展,自动化技术在变电站中也得到了广泛的应用。智能变电站是未来变电站发展的必然趋势,而变电站作为电网系统不可或缺的组成部分,对系统的稳定运行及电能的稳定供应有着重要的影响。继电保护是智能变电站运行过程中的重要工作内容,虽然目前已引起人们的注意,但还存在很多问题。本文主要先对当前智能变电站继电保护过程中存在的问题进行分析,进而探讨相关的优化改进策略。
        关键词:智能变电站;继电保护;优化改进;策略探讨
1 关于继电保护
        1.1继电保护的概念
        继电保护是通过检测电力系统中发生的异常情况或是故障,从而发出报警信号,或是将故障进行切除或隔离。由于这一过程中会使用一些有触点的继电器对电力系统或相关元件(如发电机、变压器及输电线路等)进行保护,从而避免其被损坏,因此称为继电保护。继电保护装置一般是由测量元件、逻辑环节以及执行输出等三个部分组成,且其在技术上应满足选择性、速动性、灵敏性及可靠性,从而更好的实现继电保护功能。
        1.2 继电保护的基本原理
        继电保护装置的功能一般要根据电力系统发生故障前后的电气物理量的变化来通过相应的原理实现。在实际的电力系统运行过程中,电力系统发生故障后,其前后电气物理量的变化有——电流增大、电压降低、测量阻抗发生变化以及电流和电压之间的相位角发生改变等。根据这些变化,继电保护装置会构成各种原理的继电保护,如母线继电保护、变压器继电保护、发电机继电保护等。
2 当前继电保护在智能变电站系统中所存在的问题
        2.1人力问题
        变电站在社会和时代的发展中,虽然已经进行了大幅度发展,但其中仍然存有一些问题无法进行有效的解决。例如,电力部门中,有一些工作人员专业知识掌握程度比较薄弱,整体上存在参差不齐的情况。除此之外,变电站系统中继电保护装置故障问题也比较缺乏经验,无法在短时间内及时掌握故障原因,同时,对继电保护装置的维护与管理也不够完善。大多数工作人员工作范围比较单一,不仅在分析数据时会出现偏差,还无法实现在短时间内对技术准确操作,从而造成严重的后果。
        2.2机械设备问题
        继电保护装置在设备运转中,需要对信息集成系统进行有效的管理与监督,并收集和管理相关设备数据和运行时的参数变化,整理记录并转换为电子信号,以此来实现对信息的处理和集成。如果在正常工作中,难以开展继电保护装置,可以通过检查系统的运行状态来进行实现。
        2.3开关保护设备选择不当造成的故障问题
        在选择开关保护设备的时候,一定要按照相应设备需求,选择适当的开关保护设备,一旦选择不当,就会造成巨大故障。目前很多配电建立的开关站都设立在高负荷密集区,使用变电站到开关站到配电变压器这样的供输电方式。对于那些还没有进行继电保护自动化的相关开关站,一般情况下进行开关保护设备的选择都是负荷开关以及相组合的继电器设备系统。然而这种选择一般在开关站的相应入口处,利用负荷开关来进行负载电流的平常分和工作,但是在此处不设置继电保护,在带有配电变压设备的出口线路选择使用负荷开关组合电器。由于这样不合理的开关保护设备选择,导致配电所的出口一旦发生障碍,就会非常容易就导致开关站越级跳闸现象发生。


3 智能变电站继电保护优化与改进的有效措施
        3.1就地化间隔保护
        如果在智能变电站中需要安装继电保护装置的时候,就应当严格遵循就近原则,尽可能将这些继电保护装置安装在目标设备的附件上,这样一方面能够大幅缩短设备出现故障时,继电保护装置的反应时间,另一方面也能够最大程度降低故障问题给整个智能变电站带来的不利影响。在对当前新型一体化微机线路进行铺设的过程中,一般都需要将其与变压器保护措施保持同步进行,同时根据施工现场目标设备的实际状况进行科学配置,这样能够进一步提高智能变电站运行的稳定性,为设备以及操作人员的安全性提供有力保障。除此之外,如今大多数新型继电保护装置都是使用数字化的方式完成相关数据的收集工作,这样不仅可以确保数据采集的质量,而且便于后期计算。
        3.2在间隔层加强继电保护
        众所周知,变电站继电保护可以运用两重配备,通过对后备保护的集中配置,确保变电站的继电保护的稳定运行,从而提升其安全性能。管理和操作的工作人员还不能忽视对距离相近的线路进行维护。并且要结合实际操作和环境,制定科学的关合闸处理方案,使变电系统的运行保持平稳。在运行变电站继电保护的时候,还有必要对整体电压进行继电保护,充分将现金的信息科技运用其中,并根据实际情况进行相应处置。在与整体电压相适应的情况下,变电站的继电保护的安全性能够得到进一步提高。
        3.3强化线路保护配置
        对智能变电站的电力系统而言,线路保护配置发挥着至关重要的作用,一方面其能够对电力系统中的各级电压之间的间隔单元实施有效的控制与保护,另一方面还具备这通信监视、测量、保护以及控制等功能。在智能变电站的电力系统中,一般都是通过纵联差动的方式对大多数线路保护装置实施有效保护,这种方式通常包括两种主要方式:①后备式;②集中式。结合实际状况,合理使用这两种方法能够对智能变电站电力系统线路保护配置中的各种问题实施有效解决,确保各设备仪器能够正常运行,从而显著提高智能变电站供电的稳定性与安全性。
        3.4加强变压器的安全性和稳定性
        通过观察变电站的运行,可以发现,电压的数值被限定到一定的范围内,只有在规定的范围内的电压值,才是安全平稳地保障电力系统运转。而在实际操作过程中,因为某些不确定因素,电压会出现过高或者过低的现象,这就会对电力系统运转的安全和平稳造成负面影响。出现这种问题的时候,就需要变电站进行电压调节,因此加强对变电站的保护力度,能够有效提升变电站继电保护的安全性能和稳定的性能。在加强变电站的继电保护的时候,可以通过将配电保护中的分布式配置进行科学设置,使得变压器运行的稳定性得到进一步提升,通过这种方式,就能够将变压器所承担的压力进行分散,防止在变压器调节电力的时候出现因为压力过大而导致的系统安全问题,进而对变电站的继电保护的安全性和平稳性造成不利影响。另外,后置装备的继电保护运转的时候,操作工作人员要注意使用集中式的配置方法结合实际电力运行的环境,采取必要的措施,将变电站继电保护的安全稳定做到最佳。
        3.5增加继电保护硬件设施质量,减少端口
        继电保护装置一般由多个模块共同组成,每一个模块都能对整个继电保护装置功能的正常发挥产生直接影响。基于此,增加继电保护硬件设施质量至关重要。通常可以从中央处理模块、模拟量输入模块、数字量输入输出模块以及电源供应模块入手,采取有效措施来提高这些基础模块的质量。不仅如此,尽可能简化设备结构,较少不必要的端口,这样就能够间接提高设备的可操作性,而且这也是智能变电站继电保护装置发展的必然趋势。
4 结束语
        建设现代化的智能电网系统,智能变电站是不能绕过的部分。而在智能变电站中,其核心是继电保护,是保障安全运行智能变电站的关键环节。新形势下,智能变电站的从业人员,必须针对当前继电保护中存在的问题,采取有效的改进措施,进一步优化现行的智能变电站的继电保护。解决变电站智能化后带来的问题,为未来智能变电站的发展提供稳定运行的安全保障。

参考文献:
[1]胡晓丽,吴艳芳,王新元,孙吕祎.智能变电站继电保护检修作业安全风险管控策略[J].通信电源技术,2019,36(06):86-87.
[2]熊迪.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].通信电源技术,2019,36(06):138-139.
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