110kV智能变电站继电保护若干问题探究

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电业》2020年5月14期   作者:申秘蔓
[导读] 变电站是电力系统中的重要组成部分

           申秘蔓
           桂林电子科技大学信息科技学院??广西 桂林 541004
           摘要:变电站是电力系统中的重要组成部分,在分配电能和转换电能方面发挥重要作用,其运行状态与电力系统整体稳定性和安全性息息相关。为避免变电站产生故障问题,保证供电系统正常运行,需要电力企业加强重视变电站继电保护工作。因此,本文针对110KV智能变电站继电保护中存在的常见问题进行分析,并针对性提出继电保护对策,希望能够为专业人士提供参考借鉴。
           关键词:110KV;智能变电站;继电保护;若干问题;解决对策

引言:
           随着我国智能电网改革的不断深入,智能变电站建设规模逐渐扩大,相对于传统变电站而言,智能变电站实现了检测系统与设备完美融合这一目标,促进变电站一次设备、二次设备以及检测系统逐渐向智能化和自动化趋势发展。除此之外,智能变电站还将传统电缆升级为光纤电缆,同时广泛应用电子式互感器,不仅能够减少资源浪费和企业成本,还能够提高电能分配和转换水平,有利于为社会群众提供更加高效的服务。继电保护工作作为智能变电站中的重要组成部分,能够在电网系统和变电站之间建立安全防线,通过实时监督有利于及时发现变电站中存在的各种故障隐患,从而做出相应的保护措施[1]。因此,下文将对110KV智能变电站继电保护工作展开详细谈论,为保证电力系统稳定运行奠定良好基础。
一、110kV智能变电站继电保护中存在的若干问题
(一)早期电网建设存在问题
           现如今,大部分地区在智能电网建设过程中,均实现了配电网电源点安装需求。但是结合智能电网建设水平和运行情况来看,早期电网建设仍然存在一些问题亟待解决。并且早期电网建设过程中,电力企业配电网电源点安装需求相对较低,只需保证网络正常运行即可。这也对电能输入的限制提出更高需求,并且成为现阶段电力企业需要深入思考和研究的一个问题。
(二)部分地区配电网络设施建设落后
           近年来,随着我国经济飞速发展,各地区电力设施建设规模也逐渐扩大。然而,受城乡发展差异性等多种因素影响,部分地区在配电网络基础设施建设方面仍然存在滞后性。具体体现在电力输电线路过长等方面,导致电源负荷持续升高,由于人们用电需求大量增加,严重超出电源负荷,最终导致地区大范围停电,从而为当地群众生活、生产造成极大不便。
(三)线路设计存在问题
    线路设计是电网建设中的重要组成部分,在智能电网建设过程中,需要电力企业科学规划和设计电网输电线路,从而为提高电网电能质量、促进电网稳定运行提供保障。相反,如果电网线路设计缺乏合理性,将会为电网建设造成一定影响[2]。
(四)保护装置校验问题
           保护装置校验不准确是110KV智能变电站继电保护中存在的常见问题之一。引发这一问题的根本原因在于,现阶段我国保护装置校验仪器缺乏先进性,不能充分满足智能变电站发展需求。具体可以从以下三个方面进行分析:第一,电力企业没有重视智能变电站继电保护工作,因此没有给予响应力度的投入,同时部分110KV智能电网建设过程中,依然存在“地摊”式接入方式,进一步增加了保护装置校验工作的挑战性。第二,保护装置图纸不明确、校验人员专业能力有限,均会影响保护装置校验质量和效率。第三,部分110KV变电站自投入运营后经历过多次升级改造,但是电力企业在改造变电站的同时没有对相关图纸进行调整,导致图纸与智能变电站实际情况不符,从而为电网运行埋下诸多隐患。


(五)交流互感器存在问题
    随着社会各界对电能需求量的逐渐增加,智能电网建设规模逐渐扩大,为配电系统稳定运行增加了一定压力。同时,结合电力系统运行实际情况来看,变电设备以及配电设备交汇位置存在故障情况屡见不鲜,故障发生后会产生较大电流,有效提高了电流互感器的电流值。在这种以运行状态下,电流互感器也会相应增加误差率。如果没有及时解决问题,会导致短路电流持续增加,从而导致交流互感器灵敏度下降,甚至产生拒动现象。与此同时,如果电网系统出现短路现象是,交流互感器处于饱和现象,此时二次测电流会大幅度降低,甚至会接近于零,最终导致保护装置产生拒动现象[3]。除此之外,如果110KV智能变电站出线位置发生故障,此时主变压器后备的保护装置也会产生相应变化,如果故障没有在短时间内解决,会导致影响范围逐渐扩大。另外,如果出线位置发生故障,智能变电站进线处会出现保护动作,甚至会导致110KV变电站发生大面积停电故障。
二、110kV智能变电站继电保护具体对策
(一)优化继电保护配置
           第一,优化变压器保护配置。结合相关规范分析,110KV智能变电站适合按照双套配置方式保护变压器电量。并且需要使用主、后备一体化继电保护配置。如果条件不允许,需要将主、后备继电保护分开设置,则后备继电保护需要采用测控一体化装置。
           第二,优化母联保护装置。110KV智能变电站的母联保护装置需要和智能重点以及合并单元相连接。从而满足直接采用、直接跳闸以及数据交换等需求。结合相关规范分析可以看出,110KV智能变电站继电分段应当实时单套配置方式,并且尽可能实现继电保护和测控一体化目标。与此同时,110KV变电站分段保护挑战适合使用点对点直跳方式,其他继电保护跳闸分段可以使用GOOSE网络传输方式。
           第三,优化线路保护配置。在110KV智能变电站线路保护过程中,可以采用单套完整的主、后备保护功能装置。同时要选择测控一体化装置。在变电站合并单元以及智能重点继电保护中,需要采用单套配置。
           第四,优化母线保护配置。110KV智能变电站母线保护大多选择单套配置。各间隔重点提供的遥远信号可以通过GOOSE网络传输方式传送到母线保护装置中。在这种配置下,母线装置的容量与网络报文量实际情况息息相关。结合现阶段110KV智能变电站建设实际情况来看,单口同时接入的合并单元不宜超出6个,如果想要获取等多的间隔采样,可以利用千兆交换机等方式展开。
(二)合理运用状态检修
           现阶段,随着科学技术不断发展,110KV智能变电站继电保护装置在设计、生产以及应用效果等方面均取得了显著成绩,能够有效提高电力系统运行的稳定性和安全性。因此,为了能够减少故障因素造成的负面影响,需要电力企业强化继电保护装置检修工作,通过制定健全的工作体系和检修计划,保证继电保护装置稳定运行,一方面有利于满足新时期社会各界对电力资源的需求,另一方面能够促进110KV智能变电站稳定发展。
(三)处理好电流互感器饱和问题
    电流互感器出现饱和问题会直接影响电力系统稳定运行。首先需要正确选择电流互感器,结合智能变电站线路短路互感器交流饱和问题进行科学分析[4],例如:10KV线路的交流互感器需要需要高于60/1,另外,电流在二次负载过程中会产生阻抗作用,电流互感器需要尽可能避免二次阻抗,因此,在通常不要在继电保护和计量情况下使用交流互感器。
结束语:
    综上所述,为保证110KV智能变电站稳定运行,全面提高配电质量和效率,需要结合继电保护常见问题进行分析,针对性采取措施做好继电保护工作,从而从根源上减少重大电力事故的发生概率,为促进电力企业稳定发展提供保障。
参考文献:
[1]管良勇.探析智能变电站继电保护的若干问题[J].大科技,2019(11):83-84.
[2]关斌.智能变电站继电保护若干问题研究[J].百科论坛电子杂志,2019(4):379.
[3]张璨.智能变电站继电保护若干问题研究[J].百科论坛电子杂志,2019(6):425.
[4]吴雷雷.智能变电站继电保护若干问题研究[J].能源与节能,2019,161(02):34-35+106.
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