探析220kV变电站及线路继电保护设计和整定计算

发表时间:2021/4/12   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:郑娜
[导读] 摘要:在电力系统中,继电保护是重要的安全保障系统,能有效促进电力系统实现稳定运行,基于此,本文研究220kV变电站及线路继电保护设计,并进一步讨论220kV变电站及线路继电保护的整定计算活动,以供参考。
        身份证号码:15272219870217XXXX内蒙古电力(集团)有限责任公司鄂尔多斯电业局鄂托克供电分局  016100
        摘要:在电力系统中,继电保护是重要的安全保障系统,能有效促进电力系统实现稳定运行,基于此,本文研究220kV变电站及线路继电保护设计,并进一步讨论220kV变电站及线路继电保护的整定计算活动,以供参考。
        关键词:限定保护;变电站间隔层;变压器组对
        引言
        伴随这几年我国电力行业的持续发展,电力系统智能化的落实成为了主要发展趋势,并且在社会中得到了人们的广泛关注。为了确保变电站运行过程中的稳定性与可靠性,就有必须确保继电保护改造的可靠性,有效创建智能电网,以此为现代化建设提供具有稳定性与安全性的电能保障。
        1.220kV变电站及线路继电保护设计
        1.1针对过流电设置限定保护
        过流电就是电流的过载问题,如果在运行的过程中出现了这一问题,就会导致变电站外部电流出现短路的故障,此时电流的负荷压力也会增大。设计的继电保护装置应该是严格的电压限定延时。应用这种方式就能实现对变电站各个线路电流的精准测量,从而在过载电流出现的第一时间内就实现有效处理。由于在系统中已经设置了继电保护装置,因此认为该变电站有智能化的保护系统。当变电站出现了过载的负荷电流,系统就会自动给智能终端发出警告,此时智能终端就会根据过载电流的实际情况给出相应的处理命令,避免过载电流对整个电力系统造成不利影响,同时也可有效增强继电保护系统的可靠性.
        1.2各装置配置
        在整个电网中,主保护装置可确保整体的稳定性及设施的安全指数,并在较短时间内及时准确地切除异常情况的保护设备。若在故障影响范围较广或较为严重时需进行全线的切除工序,需选择性地保护。如:纵联保护属于绝对保护装置,若该设备出现问题相应的保护动作无法完成时后备保护装置便会发挥作用,由此可知其属于相对选择的范畴中。后备保护装置包括远及近两种,在此级别的变电站中通常会使用后者,借助各变电站自身达到确保后备装置的使用性能。辅助装置属于一项替补环节,同时对于问题较为简单、严重程度较低的故障具有一定的保护作用。
        1.3改良设备元件
        基于变电站继电保护系统中合并单元元件的特殊作用,通过改良合并单元元件利用方法,可以有效提升系统运行的可靠性。通常而言,继电保护系统中的合并单元会与电子互感器共同完成信息采样工作,但为了增强合并单元的可靠性,就需要在继电保护系统的每一个信息采样环境再加入A/D系统,通过同步输出多个采样值的方法,增强继电保护系统的可靠性。此外,还可以通过提高系统当中交换机元件的冗余度以及光缆线路元件可靠性的办法,增强变电站继电保护系统的可靠性。事实上,变电站继电保护系统的可靠性受到交换机稳定性和光缆线路安全性的影响,只有通过对继电保护元件的日常保护,才能最大限度的提高变电站继电保护系统可靠性。
        1.4保护变压器
        变电站在开展电力系统配电时,应该对变压器的电压额度进行限定,其主要是因电力部门应该对电压的范围进行维持,这样才能确保电力系统安全、稳定地运作。变电站在进行配电时若发生电压超载或不足的现象,将对电力系统整体的稳定运行产生直接的影响。而变压器的核心作用为调压,这样能够对额定电压进行良好的限定,为此,在变电站继电保护中,应该对变电器进行良好保护。假如电压器不能稳定运行,将会造成整个变电站继电保护系统都不能展现自身功能,为此,应持续增加变电站继电保护系统内部变压器的安全。有关部门在进行日常工中,进行电力系统配电时,可采取分布式的方法对变压器进行配置,这样能够对变压器系统的实际压力进行分散,来有效规避电力调节时因为压力过大形成的变压器故障。在后期变电站继电保护系统配置中,为了能够对继电保护系统进行简化,应该使用和集中配置有效结合的方式来展示变压器的能力,有效提高变电站继电保护可靠性。


        1.5实现线路保护装置和二次检查
        一般情况下,结合线路的实际状况,设定线路保护装置。并使用集中式、后背式来对电力进行有效保护,利用监测通信对电压间隔单元来进行保护,并且应该及时找出和处理线路故障。此外,想要实现二次检查工作,需要建立健全的检查小组,并确定检查小组的工作责任,保证全体检查人员拥有高素质和职业技术能力,以此来良好落实变电站继电保护系统的检查作业,如果找出问题,应该及时处理,不断提高变电站继电保护系统的可靠性。
        1.6优化系统设计方案
        对变电站继电保护系统设计方案的优化,可以有效提升变电站继电保护系统的可靠性。具体而言,对变电站继电保护系统进行设计方案的优化设计,首先需要将继电保护系统进行优化,进而再推动对变电站的优化。举例而言,在变电站的优化建设当中,可以利用SV或者GOOSE模式等进行继电保护系统的转化,进而提高继电保护系统应用的控制效果。同时,这也有助于变电站提升其变电管理的信息传输分离,保障变电工作的顺利完成。
        2.220kV变电站及线路继电保护的整定计算
        2.1体现系统的稳定允许
        220kV的馈电线路两级串终端变,体现系统的稳定允许,在第一级的馈供线电源的侧线路保护中,设置主向零序段和接地距离段,设置不同的延时时间,分别是0.6s和0.3s,在延时的这段时间内,应停用与其相互对应的同一电源,以实现快速的保护,同时也能有效满足系统的稳定和继电保护的要求。接地故障的延时时间是1.1s,相间故障的延时时间是0.6s。对第二级馈供线的保护作用实现有效地配合,避免下一级的故障对一级线路造成影响,导致一级线路发生跳闸。在实际的应用中,如果电源侧的某个联络线路发生快速保护停用的情况,就有可能会出现联络线路保护与同一电源的馈电线路保护时间不合理,当出现了馈电线路的单项故障,就有可能出现快速保护全线停路的不良情况,进而发生越级跳闸和系列解列。
        2.2分支系数
        若保护装置点与发生故障的位置之间存在分支系数,会使测量阻抗与相应电路中的阻抗总量值不符,若存在电源分支则Kfz大于1,若存在负荷分支则小于1。电源分支会造成测量距离超过线路中的实际长度,而负荷分支会出现短于实际长度的情况。在电网运行期间,其投切以及具体运行模式有所改变,最终呈现的短路电流配置情况也会出现改变,导致相应的分支系数也有所波动。在该装置的整定计算中,为确保区外出现异常情况时能保持较好的稳定性,要求整定值低于区外测量距离的最小值,由此应计算分值系数的最小值。在进行灵敏度校验期间,需确保该装置的整定值超过区内在异常情况下呈现的最大测量距离,由此要求应用分支系数的最大值。
        结语
        总之,站在电力行业变电系统的角度来看,做好变电站的继电保护工作是非常重要的。由于近年来人们对于电能的需求处于持续上升的状态,因此,我国电力系统有必要不断改革和创新现行的继电保护技术,对数字网络技术进行有效使用,并创建变电站,从而有效满足人们在生产与生活中的用电需求。另外,电力行业在未来发展中,应该正确看待继电保护装置在变电站工作中的地位,使其成为变电站工作的重要内容,快速完成全站全智能的目标。
        参考文献
        [1]赵丽莉,李雪明,倪明.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].电力系统自动化,2014(10):128-135.
        [2]陈星田.变电站继电保护隐藏故障诊断与系统重构方法[D].重庆:重庆大学,2015.
        [3]任玉龙,韩顺杰.220kV变电站主变保护双重化保护实施[J].科技风,2020(11):188-189.
        [4]赵丽莉,李雪明,倪明.继电保护与安全稳定控制系统隐性故障研究综述及展望[J].电力系统自动化,2014(10):128-135.
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