继电保护二次回路在智能变电站中的设计实现

发表时间:2021/4/7   来源:《中国电业》2020年33期   作者:朱振环
[导读] 继电保护二次回路作为电力系统中非常重要的一项保护措施而存在。
        朱振环
        国网唐山供电公司,河北省唐山市,063000
        摘要:继电保护二次回路作为电力系统中非常重要的一项保护措施而存在。近几年电力行业飞速发展,相关电力技术也随着时代在进步,电力系统的功能也是更加的完善,现阶段电力系统的运行中已经可以有效地解决继电保护二次回路故障,有力实现电力系统的安全稳定运行,希望能对当前电力行业发展做出一定贡献。基于此,本文主要探讨了继电保护二次回路在智能变电站中的设计实现。
        关键词:智能变电站;继电保护;二次回路;电网建设
        中图分类号:F407.61 文献标识码:C 
        引言
        智能电网是未来的发展趋势,继电保护装置技术在智能电网中扮演着重要作用,具有复杂度高、灵敏度高的特点,在实际的工作中,由于继电保护装置设计不合理而出现跳闸、失误、失效动作,因此,重点研究继电保护装置的关键技术,提升保护装置的稳定性,设计继电保护装置运行系统方案,为智能电网的安全供电建立科学的屏障。
1继电保护装置
        智能电网中变电站的结构框架采用三层架构,依次是过程层、间隔层和站控层,其中,过程层是具体的连接设备端口,主要是采集开关量以及跳闸等信号,具有高可靠性;间隔层是连接站控层和过程层的桥梁;站控层是对发出的信号进行指令修改以及使用继电保护的整定参数[1]。在变电站的运行过程中,电气故障以及电气接线回路等都严重影响着电网的安全,在遇到威胁时,如果继电保护装置可以快速发出报警信号,同时切断控制断路器的动作,可以大幅降低事故的发生率。
        继电保护装置的原理为输入初始数值,将测量装置采集到的数值与初始数值进行对比,得到逻辑控制指令,驱动继电保护装置进行动作,同时将结果对应输出。在智能电网中,继电保护是基于先进传感器技术,通过传感器来实时监测电网重要设备的发电、输电以及供配电运行情况,将监测的数据通过网络传输给上位机,上位机对数据进行整合和分析,得到的结果用来监测设备的运行状况,同时监控和动态修正电力系统的保护定值。继电保护装置同时要求具有迅速处理故障及快速恢复的功能,减少设备故障出现的跳闸停电事故,提高供电系统的稳定和安全性。
2继电保护二次回路简介
        继电保护是对电力系统中发生的故障或异常情况进行检测,从而发出报警信号或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施。系统掌握继电保护二次回路的概念,才能确定继电保护二次回路的在线监测技术与故障诊断方式。该项工作是针对电力供应活动的危险性和安全威胁开展。继电保护二次回路具体包括三种回路。第一种是控制回路。涉及断路器或隔离开关,是围绕一次设备的合闸与分闸操作。第二种是调节回路。包括调节作用的自动装置,具体根据一次设备的变化参数,动态调整一次设备的工作状态,例如无功补偿设备的投退。第三种是继电保护及自动装置回路。主要分析一次设备运行的异常或故障状态,且自主发送跳闸命令,自行切除存在问题的设备,有关的断路器解除故障后投入操作,重新供应电力[1]。
3继电保护二次回路的优势
        3.1安全性能高
        现阶段科学技术发展十分迅速,在实际的电力系统中,继电保护二次回路已经和时代的科技前沿接轨,其组成的装置和相关的系统都是目前相对比较先进的科学技术,现代化的科技含量相对较高。所以继电保护二次回路系统实际的运行期间,可以更好地保障系统操作的稳定性和准确性,有效地降低了该系统的故障率。除此之外,因为该系统的集成性非常高,所以在系统的维护维修方面就相对来说简单。继电保护二次回路在电力系统的合理运行,有效地保障了电力系统的安全性和稳定性[2]。


        3.2经济性较高
        在实际的电力系统中,继电保护二次回路的特点是体积小而且重量相对较轻,这样可以实现更低的能源消耗。除此之外因为继电保护二次回路的结构相对比较简单,所以在运行的后期如果出现故障或者维修工作可以直接对其中的一部分器件进行更换而不用对整个系统进行更换,所以更换器件的成本较低。综上所述,因为继电保护二次回路的低成本以及维护费用低的原因,所以在现阶段的各个电力系统中普遍被应用。
        3.3优良的性能
        在实际的电力系统中应用继电保护二次回路,有效地增强了电力系统的抵抗力,更好的去抵抗外界因素的影响。这样就可以在一些相对复杂的环境中也能保持电力系统的稳定性,例如在一些具有腐蚀性的区域或者是电磁干扰较强的区域等等。继电保护二次回路的优良性能有效地增强了电力系统的整体性能[3]。
4智能变电站继电保护二次回路的设计
        依据输变电工程智能变电站的结构进行继电保护二次回路的设计,智能变电站的结构主要包括站控层、间隔层及过程层三部分。继电保护二次回路控制模块采用直流空气开关作为控制回路的控制设备,智能变电站采用无人化设计,控制回路带有自动复位设置,保障二次回路的自动二次连线。在进行控制回路的设计时,配置相应的电源监视回路,对回路的合闸动作进行监测,控制回路对断路器的位置进行实时的监测及控制,向主控室传输信号。同时,控制回路对于断路器的控制具有防跳功能,断路器采用分相操作,能实现单重或多重的保护功能,具备完善的电气闭锁功能[4]。
5继电保护二次回路设计和应用的注意事项和建议
        5.1端子排的合理布置
        继电保护二次回路中端子排发挥重要作用,作为二次回路的重要组成端子排的布置要遵循一定的原则,尽可能地实现便利保护装置的调试和检修,所以布置时尽可能的实现功能分段,并且保证各支路之间独立分组。端子排上应该标注好基本信息,端子与地面之间应该有明显的标志,除此之外相互之间应该隔离,具体必须超过35毫米;布置过程中为了更好地发挥作用把强弱电端子分开;利用空端子把正负电源隔开,还要把带电正电源与合闸回路断开,电流回路以及其他的断开回路需要经过试验端子,检验过程中端子必须可以正常使用,所选择的端子尽可能地只有一根导线最多不超过两根,接线端子与导线之间要配套,保证截面的一致性,避免出现大小不合适的情况[5]。
        5.2联跳回路检修隔离点的设置
        保证二次回路继电保护装置发挥作用,设置必要的隔离点保证回路的隔离状态,特别是一些关键点需要在被保护设备的输入端设置隔离点,通过有效隔离为二次回路良好运行创造条件,同时减少检修人员工作的危险性,保证隔离点设置合理具有实际意义。比如某电厂进行大修,更换保护装置,工作人员在进行检测时出现误碰引发事故,分析具体原因了解是没有科学设置隔离点[6]。
结束语
        社会经济的快速发展,促使人们的生活水平和生活质量不断提升,同时人们对于电力的需求量也呈现出不断增加的趋势,并且对于供电的质量要求也越来越高。在变电站日常运作中,利用继电保护设备能够使变电站的运行稳定性得以提高。然而,实际上,在继电保护二次回路运行期间,各种隐患问题也是经常存在的,对其存在的隐患进行及时排查十分必要。因此,要重视智能变电站中继电保护二次回路的合理设计。
参考文献
[1]孔懂高,刘麟,张树成.电厂继电保护的二次回路改造问题分析[J].山东工业技术,2016(16).
[2]刘富强.关于电厂继电保护中二次回路改造问题研究[J].建筑工程技术与设计,2016(13).
[3]周杭.电厂继电保护的二次回路改造问题讨论[J].建筑工程技术与设计,2019(8).
[4]高翔,杨漪俊,姜健宁,等.基于SCD的二次回路监测主要技术方案介绍与分析[J].电力系统保护与控制,2014,42(15):149-154.
[5]李远,李虹,罗建平.智能变电站二次回路在线监测与故障定位方法的研究与实现[J].电气技术,2019(9).
[6]王闯,丁帅,孙慧颖.变电站继电保护安全风险的分析及改进措施[J].内蒙古科技与经济,2020(7):81-83.
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