基于继电保护二次电压切换问题对电力系统影响的分析

发表时间:2021/2/26   来源:《中国电业》2020年29期   作者:彭伟祯 张潇
[导读] 变电站采用双母线接线时,其送出线路及主变保护一般都配备I、II母交流电压切换装置。
        彭伟祯 张潇
        国网宁夏电力有限公司检修公司   宁夏 银川 750004
        摘要:变电站采用双母线接线时,其送出线路及主变保护一般都配备I、II母交流电压切换装置。当其中一条母线需要检修时,其送出线路或主变通过母线侧隔离开关的操作,可分别在I母运行或接II母运行。本文对继电保护二次电压切换问题对电力系统影响进行分析,以供参考。
关键词:继电保护;二次电压切换;分析
引言
        继电保护是电力系统的重要组成部分,继电保护系统在运行中发生故障,会给电力系统的安全稳定运行造成影响。因此,生产运行管理中可以通过对典型的、常见的继电保护故障进行分析探讨,举一反三,并采取有效的处理对策和预防措施,提升电力系统的安全性和稳定性。
1继电保护的基本内涵
        继电保护包含继电保护技术和继电保护自动装置。该项技术是一个完整的体系,它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成;继电保护装置是有效发挥继电保护功能的关键一环,在电力系统运行设备产生异常或者出现故障时,能快速地分析故障的情况,及时有选择性地动作,进而快速切除故障。
2检查过程
        事故发生后,事故调查组到现场勘察核实。经查,变压器到用户距离远的有150m,近的只有50m。万用表测量其变压器二次侧线电压为360V,相电压为210V。远端电压与变压器二次侧电压基本相同。据供电所片区负责人员陈述,该变压器运行在3挡,即10kV电压偏低的挡位上。为了保证准确性,笔者提议:停电,检查新安装变压器的运行挡位。停电后派人登变压器仔细检查,他说变压器运行在3挡。为了求证,请他用手机拍了一张变压器挡位调节器的照片。变压器实际运行在1挡。这是不识图所造成的。
3继电保护的应对措施
        3.1针对这一故障,应采取如下对策
        首先,在设备选型上应进行电流互感器的核算,根据电力系统短路容量来合理选择电流互感器的容量,满足相关继电保护装置上下级整定配合和可靠性的要求。其次,在施工调试阶段,应认真核对图纸与现场实际接线情况,根据厂家提供的电流互感器铭牌及伏安特性报告,确认CT组别,防止差动保护电流互感器组别选择不当。最后,还可以通过实测差动保护电流互感器CT10%误差曲线查找最大短路电流下的允许阻抗与实测的二次交流负载阻抗进行比较,校核电流互感器在可能出现的最大穿越电流作用下,电流互感器是否会饱和以及差动保护是否会误动作。
        3.2 CT、PT接地问题引起保护误动及拒动
        为了提高继电保护的可靠性,现场应加强对二次回路的检查,严格按照相关的检验规程、规范进行检验,严禁出现少项、漏项的情况。同时,现场可通过二次回路的绝缘检查,来排查CT、PT二次回路是否存在多点接地的安全隐患。
        3.3继电器误动作引起的跳闸事故
        为了提高二次回路继电器的可靠性,现场二次回路及保护装置可采取如下预控措施:(1)在设计上应对继电器的用途、型号、厂家及参数进行最佳设计。(2)对二次回路中重要的出口继电器及保护开入信号,应采取防止继电器误动的措施。如外部开入不经闭锁直接跳闸(变压器非电量保护、线路保护远方跳闸,母差失灵保护开入等)的重要回路,应在启动开入端采用大功率中间继电器,并要求其动作电压在55%~70%Un范围内,动作功率不低于5W。(3)保护装置重要光耦开入信号应使用强电光耦电源。在保护装置内,涉及直跳回路开入量应设置必要的延时防抖措施(由保护装置软件实现),防止由于保护开入量的短暂外部干扰造成保护装置误动出口。(4)对于现场不满足反措要求的继电器,应及时进行整改,消除隐患。


4继电保护二次电压切换异常问题分析
        在电力系统进行现场运行的过程中,若二次电压出现故障等问题,将有几率导致继电器保护装置产生误动作现象的问题。主要原因有:(1)设计错误或者采用错误继电器型号。(2)存在刀闸闭合的原因引起二次电压不可换的故障,又抑或没有在并列的PTE的二次侧,在这种情况下会导致双母线产生部分电势差,从而有可能对电压的切换工作产生影响。
5继电保护二次电压切换异常处理
        建立完善的异常故障处理流程,在遇到继电器同时动作或者同时不动作的情况时,在切换继电器时,要避免误动作间隔开关触点,导致发生反充电装置受损情况的发生。如是两组母线时,电压切换继电器失去协助控制,此时要紧急发出报警信号,避免产生反充电现象。若由于继电器位移的改变而造成的继电器异常现象,则在系统发出故障信号的同一时刻,维修人员第一时间应该停止继电器继续工作。需要特别说明的是,隔离开关的辅助点要定时进行检修和维护,检查时要断开相关继电器,同时要采取保护的措施,维修人员的生命安全要摆在第一位,确保根据流程要求断开继电器,切勿强制操作破坏切换继电器。
6继电保护对电力系统的影响
        电力系统管理的模式越来越朝着智能化方向发展。智能化的发展模式不但有效减少人力物力的浪费,也促进智能化技术在电力系统的技术发展,向着人工智能化、高科技化以及智能化方向发展。同时,也可以大大地提高保护装置系统设计的可靠性以及科学性。所以,继电保护的自动化技术开始逐渐成为继电保护技术发展的主要方向。在当前情况下,模拟人工的神经网络技术正在被越来越广阔地应用于大、中型城市的供电公司中,其目的是确保电力系统的正常运转,同时促进继电保护技术向着自动化以及智能化方向发展。在实际的电力输送过程之中,短路故障的具体类型数目多达几十种,如果依然采用传统的人工排除的方法,其所需大量的工作时间。而若在电力系统应用中模拟出人工神经网络的继电保护系统,则能够对相关数据样本进行快速采集工作,并准确地监测故障,其故障排除的所需时间可缩短至三十分钟以内,相应地,其维修时间也进一步缩短。
7继电保护的发展趋势
        随着科技发展,网络、通信、计算机等技术广泛应用于继电保护领域,使得继电保护性能有极大提升,而且以神经网络、遗传算法等为代表的智能算法也在继电保护中有较多应用,能够为复杂大网络的继电保护提供新的策略,推动了继电保护智能化和网络化发展。然而,尽管新型继电保护使得故障识别达到更高的精度要求和智能化特点,但其在电力系统中的应用,仍存在较大限制条件,智能算法应用的基础是全网通信,而传统的继电保护在经有效改进后仍处于主导地位,继电保护的发展仍需不断努力。当前,信息与网络技术快速发展,为电力系统继电保护改进提供重要的技术支撑,也加快了各类智能保护算法的实用化进程。国家早已提出智能电网建设的目标,且经不懈发展已有很大成就,智能主要体现在电网的控制与保护等方面,各类先进继电保护技术不断涌现,其发展趋势也愈加明朗。
结束语
        盘点各级厂站各级母线中,采用双母接线方案的母线组,对其重新进行设备重要度评价,并调整运行维护策略。修改该厂站《变电站运行检修规程》,相关母线、电压互感器、线路出线间隔的计划停电检修项目。
参考文献
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