智能变电站继电保护全过程管理 李云凤

发表时间:2020/9/22   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:李云凤
[导读] 摘要:智能变电站运行下继电保护发挥的作用是不容忽视的,通过对智能变电站工作原理进行分析,继电保护在变电站安全方面有着重要意义。
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        摘要:智能变电站运行下继电保护发挥的作用是不容忽视的,通过对智能变电站工作原理进行分析,继电保护在变电站安全方面有着重要意义。下面文章就对智能变电站继电保护全过程管理展开探讨。
        关键词:变电站;继电保护;智能变电站;继电管理
        引言
        智能变电站在运行过程中发生异常情况是不可避免的,且由于电力系统是由多个元器件经复杂规则整合组成的,一旦某个元器件出现故障,将影响到整个电力系统的运行。采用继电保护可以在某元器件发生故障时快速切断故障器件,使故障对电力系统的影响大幅度降低。因此继电保护对智能变电站中最为重要的一环。
        1智能电站的工作原理
        智能变电站的功能更加全面,随着国家电网有关智能变电站技术标准的出台,智能变电站走上标准化发展的道路。我国智能变电站主要由数据传递、数据汇总、分析运算、设备自动化控制等模块组成。智能变电站依靠互联网技术对供电的数据进行实时汇总上报,计算机代替人进行全面的供电数据信息的统计、存储、预测和传输,做到全天候、全时段、全线路和全方面的管理。智能变电站的核心部件是电子传感设备,先进的电子传感设备可以对供电设备末端进行各种数据信息的采集,能够把自动化的命令发送给继电设备。先进的计算机可以按照既定程序对电网的运行状态进行判断,并且实现继电设备有效控制,从而达到安全稳定供电目标。智能变电站从以往的设备控制各数据管理方向转型,强调基于良好的数据反馈与传递机制提高设备控制有效性,降低设备控制的整体风险,达到提高智能变电站继电保护全过程管理的目标。
        2继电保护系统整体功能要求
        继电保护系统必须与智能变电站主接线及整体电网架构相适宜配套,因此在对继电保护系统进行设计时必须遵循以下原则;第一,基于电气设施故障特点配置继电保护系统。根据智能变电站的网络化特征,继电保护系统也必须具备这一特点,能够实时采集电气设施的相关数据并对其运行状态进行监控,再根据所搜集的数据和监控的运行状态来判断所发生故障的电气设施及其位置,进而对故障情况进行迅速处置。第二,基于继电保护对象的电压和重要等级进行设计。针对智能变电站中电压等级在以上的线路,需要继电保护系统同时具有主保护和备用保护相结合的功能。通过主保护设备可实现无延时跳闸,对故障部分迅速切断,由继电保护系统对电压等级较低的线路实现后备保护功能。除此之外,当所发生故障部分的继电保护装置不能正常运行时,其相邻的继电保护装置可实现延时跳闸,对该故障部分进行切断。第三,基于变电站的正常运行需求简化系统二次回路。继电保护装置和二次系统是整个继电保护系统的重要组成部分,二次回路具有保证继电保护装置正确进行保护动作的功能,同变电站安全生产息息相关。若继电保护系统的二次回路十分复杂,则继电保护装置将不能够及时对故障部分进行检测并作出相应保护,因此在满足变电站正常运行需求的基础上,尽量简化系统二次回路的接线。第四,避免相邻电气设施保护出现死区。需要通过合理配置电流互感器绕组和继电保护装置等手段,以避免变电站中相邻电气设施继电保护死区情况的发生。
        3智能变电站继电保护全过程管理
        3.1继电误动处置技术
        在维护管理中,需要对通过具体的技术措施进行处理,以此保证整体技术体系的管理状态,并实现风险控制的综合处置目标。针对之前的实践案例,首先应拆除高压侧操作箱设备中的防跳回路,使用保护装置中的防跳回路,以此消除两组差异操作回路中的寄生条件。然后,采取严格的技术控制措施,杜绝不同回路的电源条件产生电气连接。尤其在直流母线的独立蓄电池系统中,必须对二次回路设计进行重新调整,从而避免出现电气交叉问题。当一组保护装置,控制并影响多组断路器设备时,需要针对断路器的变电接线方式,完成配置调整。

第一,应对每一段独立的断路器进行直流熔断处理;第二,需保证直流回路与差异直流熔断器的供电状态;第三,带有两组跳闸线卷的断路器设备,务必保证直流熔断器的独立供电状态;第四,信号回路中,带有准有熔断器供电条件的,不得与其他回路进行混用。由此,还需对机电保护的试验人员进行系统管理,使其保证试验分析的完整性,并在独立的试验分析中,保证模拟操作的独立性。如果发现寄生回路的存在状态,则应立即进行试验确认,并以相应技术手段消除寄生回路。
        3.2分布式母线保护配置
        变电站中不同等级电压配电装置的连接是通过母线进行的间隔连接,通过母线实现能量的汇总、分配以及传递,在变电站中母线故障是系统最严重的故障。传统的母线保护主要存在连接复杂、易受干扰、在形式上不易拓宽,而采用分布式母线保护需要具备过程层作为间隔,从而可以实现分散处理能力,是目前发展的趋势。采用分布式母线保护需要保证严格的信息一致以及通信标准一致,这在传统的变电站中无法实现,而在智能变电站中,由于所采用的的通信是由因特网以及智能断路器实现的,因此可以实现信息一致以及通信标准的一致。基于分布式母线保护需要针对保护设备进行设置,并且在保护系统中无需使用出口继电器以及负压闭锁单元等设备,母线保护是需要在各种间隔中单独实现的,如果只是针对本间隔断路器实现跳开,对其他集中保护设备无法形成保护,需要利用中央处理单元以及间隔单元进行通信实现分布式母线保护。
        3.3提高操作的精准性
        目前智能变电站继电保护装置管理仍有人员操作失误的现象,人为技术原因已经成为智能继电保护装置失效的重要原因。提高操作人员的操作精准性,降低操作故障频率,加强专业人员的智能化技术应用水平有重要的意义。首先,定期组织继电保护装置管理人对二次图纸及保护原理进行学习,提高操作人员的实践能力。其次,操作人员在具体操作时应当严格的按照标准技术规程进行,保证自身操作的严谨性与精准性,避免操作过程中因疏忽导致的问题。最后,加强智能变电继电保护装置的系统性检查,重点提高自身操作的精准性、熟练度,重点保证继电保护系统的最佳运行状态,由此达到提高操作准确性,更好适应智能变电站继电保护需要。降低智能变电站继电保护系统运行故障率,防止继电保护装置停摆。如果需要对继电保护装置定值更新,以及出现二次回路的现象,应再次进行质量检验有效避免故障发生。
        3.4双重化主变保护配置
        当接线方式为双母线接线形式时,不同电压等级侧的智能终、合并单元采用双配套装置,即双重化保护保护配置。为了实现非电量保护从而实现非电量时延,采用直接电缆跳闸的方式。为了使每套装置都实现主保护和后备保护、各电压等级侧配置符合双重化标准,所以配置了双重化标准的变压器。与单套配置保护类似,对主单元和子单元进行分布式保护,利用断路器通过直接采样直接跳闸的方式实现主变保护,通过GOOSE网络对故障指令进行快速传输,传达至过程层。将智能终端、非电量保护和主编本体测控单元整理后放置于户外变电柜中,非电量保护采用硬接线直条的方式,用光纤连接方式构成GOOSE网络实现信息在过程层和间隔层之间的传输。
        结语
        综上所述,随着科技进步和智能化技术的日臻完善,智能变电站也逐步发展并因其经济技术优势而得到广泛应用。继电保护系统是智能变电站的重要组成部分,关系到智能变电站能否正常运行。根据智能变电站具体特点进行继电保护系统的设计,对于智能变电站实现安全高效运行具有重要的研究意义和实用价值。
        参考文献:
        [1]韩卫恒,樊丽琴,慕国行.智能变电站继电保护全过程管理[J].山西电力,2016(1);35-38.
        [2]汪希伟,李超,郭启伟.智能变电站继电保护状态监测与故障诊断系统研究[J].山东电力技术,2017(2);59-61.
        [3]赵一鸣.智能变电站中继电保护系统的可靠性分析[J].工程技术研究,2017(9);75-76.
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