10千伏变电站继电保护问题分析

发表时间:2020/11/5   来源:《中国电业》2020年18期   作者:谭振
[导读] 经济的发展,促进社会对电力的需求也逐渐增加,这有效地推动了电力企业的发
        谭振
        国网陕西电力公司咸阳供电公司   陕西咸阳   712000
        
        摘要:经济的发展,促进社会对电力的需求也逐渐增加,这有效地推动了电力企业的发展。10kv配电网在我国配电网系统中处于中压配电网这一层次,主要满足工矿企业及城市居民的用电需求。为使电力供应及施工的质量得到保障,做好10kv变电站的继电保护工作就显得尤为重要。本文就10千伏变电站继电保护问题展开探讨。
        关键词:变电站;继电保护;10kv
        引言
        随着信息技术的高速发展与进步,智能化变电站建设规模逐渐扩大,通过加强智能变电站的建设,能够进一步提高电力系统的供电安全性。在智能变电站建设环节,需要运用多项技术与设备,有效提高系统的安全管控水平,确保变电站的可靠运行。
        1、关于变电站继电保护论述
        变电站中的继电保护指的是,在电力运行过程中变电站继电保护系统,可以不在人为因素下完成对整个电路出现的故障进行自动断电、自动分离,通过对相关数据的分析可以提前预知可能出现的故障并及时自动排除,为电力运行提供了有效保障。变电站继电保护系统主要由电子式互感器、网络接口等组成,相比较以往的变电站其技术操作更流畅、更简洁、更灵活。变电站工作人员可以收集比以往变电站更多的信息,根据这些信息可以得出更多的结论,这对于确保电力正常运行是很有帮助的。
        2、10kv变电站继电保护的配置
        10kv变电站在变压器、输电线路及母线上均需要配备继电保护装置,这是由10kv配电系统的设计规范及要求决定的。以母差保护为例,其保护范围包括全部母线以及连接在母线上的电气设备。
        3、10kv变电站继电保护问题分析
        3.1加强变压器可靠性
        加强变压器可靠性有利于维护继电保护系统的稳定运行,具体措施如下:第一,工作人员应确保变压器处于正常运行时的电压与额定电压保持一致,避免因电压过大而引发故障问题;第二,工作人员可采取分布式的方法来完成相应的变压器设备配置工作,这样可以有效地分散变压器在实际应用时所承受的压力,减少因局部压力过大而产生的系统故障问题;第三,对于部分企业而言,分布式变压器配置过于复杂,此时工作人员可以自身企业的实际情况将分布式配置和集中式配置相结合,在分散变压器压力的同时还可以降低电力系统的复杂程度,从而进一步优化继电保护系统。
        3.2加强过程层保护
        对于过程层而言,继电保护的主要对象包括母线、配电线路、变压器等等,具体加强措施如下:第一,当继电保护系统中出现大范围的波动时,工作人员应通过稳定定值来达到稳定电力系统性能的目的,但是由于智能变电站中有很多一次设备的存在,因此工作人员应在对过程层开展继电保护工作时格外注重对一次设备开关与其他硬件的分离作业,从而更好地完成对站内配电线路和系统母线的保护工作;第二,工作人员可以采取多段线路分别保护的方式来完成对站内变压器设备和系统母线的继电保护工作;第三,智能变电站在进行数据采样作业时,工作人员可以对其数据信息进行实时性的调整,确保最终所获取的采样信息具有交高的可靠性。
        3.3智能终端
        不同于合并单元等智能组件,智能终端包含大量继电器回路,这些回路很多都无法带电运行,因此不能进行在线监控,导致继电保护系统状态检修难度增加。制定智能终端检修策略时,考虑其结构复杂、各部件的故障属性、在线监控方法以及故障影响程度的较大差异,应采用故障检修、定期检修以及状态检修相结合的检修策略。


        3.4反时限过流保护
        反时限过流保护指继电保护反应时间与短路电流大小呈反比例相关,也就是说短路电流越大反应时间越短,短路电流越小则反应时间越长。10kv变电站中的反时限过流保护主要依靠GL-15(25)型感应型继电器构成,该保护方式在工矿企业中得到了广泛应用。具体表现为感应型继电器在检测到供电线路短路时会在达到设定的一定时限之后才开始动作。继电器动作时首先就会使原本打开的开触点闭合,以切断通往断路器中脱扣器的电流,避免脱扣器工作,但在开触点断开之后脱扣器将重新获得电流并开始通电动作造成断路器跳闸,同时继电器的信号器则会释放信号。由于供电系统反时限过流保护采用分流跳闸的方式,因此需要注意在反时限过流继电保护装置中若常闭触点断开而常开触点闭合,会在一定程度上导致跳闸线圈无法实现通电跳闸,随即引发铁芯发热导致绝缘融化烧毁的情况。
        3.5微机保护故障
        微机保护故障也是矿井电网继电保护装置产生的常见几个故障之一,主要产生的原因大部分是电源、输出功率、输出电压三个因素。当电压数据出现断崖式下跌的时候,电网电路的标准参数基准值就会受到干扰,出现了整体供电系统逻辑错误,使得微机保护逻辑判断决策出现故障,各个电气信号之间相互干扰。此外,大多数矿井对微机保护装置的布置距离较近,整体范围相对集中,在矿井出现长时间运转后,各个连接焊点处就会留下许多粉尘颗粒,形成导电通道,从而形成了继电保护装置出现故障。
        3.6流速断保护
        电流速断保护是指无反应时间或以极少反应时间实现保护目的的继电保护方式,该保护方式的工作方法是在极短的时间内直接切断短路电流,从而使故障存续的时刻得到最大程度的压缩,能够有效控制故障影响的扩大。根据反应时间的不同,电流速断保护分为瞬时电流速断保护及略带时限的电流速断保护。瞬时电流速断保护与一般电流保护的区别,在于前者的保护往往针对范围内短路时的最大短路电流进行,这就造成电流速断保护的作用仅仅在线路的内部有效,范围外的线路出现短路时往往不会采取动作,因此这一电路保护方式主要负责处理范围内的短路及短路造成的故障,这就使得这一保护方式的优点和缺点也很明显:最快的反应速度与严重受限的保护范围。略带时限的电流速断保护能为瞬时电流速断保护的功能提供一定程度的补充,帮助其解决部分问题(主要是瞬时电流速断保护负责范围外的短路保护)。瞬时电流速断保护负责范围外的电流短路会激活略带时限的速断电流保护,两者时间差的存在是为保证选择性上的需求,而略带时限的电流速断保护某种程度上可看作是10kv变电站的主要继电保护。
        3.7加强间隔层保护
        做好间隔层的继电保护工作,也可以进一步提高智能变电站运行的可靠性,具体要点如下:第一,在该系统中引进双重化装置的设计理念,以集中配置的方式完成对间隔层内后备保护系统的配置工作,强化继电保护效果;第二,对间隔层内后备保护系统进行优化,使其更好地为智能变电站中的开关、端母线、后备设备、配电线路等结构提供保护;第三,在电力企业经济条件允许的情况下,尽可能地以集中配置的方式来完成电压的配置工作,使得继电保护的作用价值最大化。
        结语
        继电保护能够对供电线路短路的故障作出可靠的保障,因此在我国10kv的变电站中得到了广泛应用。由于电力是关系到国计民生的重要能源,对电力系统的保护才会得到相应的重视,也就给了继电保护充分的发展空间,使之能够推动整个社会的前进。
        参考文献
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        [2]杨雪.分析变电站继电保护状态检修问题[J].学术争鸣,2017,(37):262.
        [3]张明.10kv变电所机电保护问题分析[J].科技与生活,2018,(51):196.
        [4]梁炽东.10kv配电系统继电保护现场调试的常见问题分析[J].电力建设,2018,(9):299.
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