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110kV变电站继电保护的故障与对策徐晓杰

发表时间：2021/4/12 来源：《基层建设》2020年第32期作者：徐晓杰

[导读] 摘要：随着电力电子技术、光电技术和通信技术的发展，电力系统原有的运行模式进行了改进，继电保护技术得到了更多的应用，使得电力系统智能化、网络化程度越来越高。

        十四冶建设集团云南安装工程有限公司云南昆明 650033
        摘要：随着电力电子技术、光电技术和通信技术的发展，电力系统原有的运行模式进行了改进，继电保护技术得到了更多的应用，使得电力系统智能化、网络化程度越来越高。基于变电站建设中稳定安全电力的保障，继电保护系统的安全性至关重要，为此，本文简要分析了110kV智能变电站继电保护运行过程中出现的问题，并从正常状态以及异常状态下两个方面分析如何实现继电保护系统的运行维护，以保证110kV智能变电站继电保护运行的稳定性。
        关键词：110kV；智能变电站；继电保护；运行维护
        引言：
        智能变电站作为智能电网的重要构成，其运行质量的好坏直接关系着整个电网系统的平稳运行。在智能变电站的日常运行中，继电保护装置起着必不可少的重要作用，只有强化继电保护系统的运行维护方式，才能确保智能变电站的有序正常运行。
        一、智能变电站继电保护基本要求
        1. 根据不同设备的电压等级以及设备的重要程度配置不同的继电保护
        在智能变电站系统中，不同的电压等级，设备配置的继电保护等级也是不同的。电压等级高的设备在发生故障时对变电站造成的危害更多、损失更大。因此需要配置灵敏度更高、反应速度更快、动作时间更短的继电保护。在变电站中，电压等级超过110kV的设备需要配置两套保护装备，同时必须符合双重化标准。
        2. 二次回路的简化
        二次回路虽然并非是继电保护系统中的主要保护对象，但它对电力系统安全稳定运行起着十分关键的作用。二次回路如果过于复杂，可能影响到继电保护装置的性能，导致继电保护装置无法实时、准确地监测保护对象，当发生故障时，无法快速动作或者误动作等。因此，在不影响变电站安全稳定运行的条件下，应尽量简化二次回路。
        二、110kV变电站继电保护的故障
        1. 隐形故障
        隐形故障会对电力系统产生严重危害。由于预防问题不到位从而影响实际运行等问题都属于隐形事故。例如，直流回路绝缘下降导致直流接地情况的出现，引起意外停电事故。隐形故障的处理难度相对较大，同时也难以实现全面预防。因此，在日常电力作业过程中，要将隐形故障排查视为重中之重，做好故障排查，有效杜绝隐形事故的发生。
        2. 设备老化且系统未更新
        智能变电站继电保护运行以及维护期间，必须针对部分硬件设备予以合理的更新以及更换，对室外的设备予以合理的保护，并定期予以维修。在智能变电站继电保护设备实际运行过程中，因为设备运行时间较长，对新智能电网需求并不相符，必须针对设备予以系统化的升级，并使用新的CPU硬件予以替换。放置于室外的设备，长期处于自然环境之中，使设备产生一定锈蚀或是积尘问题，导致设备老化速度加快，使得设备正常应用受到一定程度负面影响。
        三、智能变电站继电保护配置方案
        1.110KV线路保护
        110KV智能变电站的线路保护，应该渗透到继电保护的各个环节，要将智能变电站的实际运行情况与继电保护系统的具体运营进行综合的考量，并以此为参照，展开 110KV 线路保护方案的有效制定。首先，110KV 智能变电站线路的两端间隔之间应该装设相应的保护检测装置，该装置不但要能够与GOOSE网进行有效的联系，开展有序的信息交换，而且还要与合并单元格以及智能终端进行紧密的衔接；其次，电子式电压互感器应装设于变电站的主线路与母线路之间，一旦获取到相应的控制指令，则要通过相应的合并单元，将信息进行封装，并直接传输到智能变电站的 SV单元内。110KV智能变电站线路保护方案如图1所示。

        图1 110KV智能变电站线路保护方案示意图
        2.继电保护状态检验维修新技术的运用
        具体表现在如下几个方面：其一，针对110kV智能变电站继电保护系统内的装置予以合理检验以及巡视，于指定时间针对变电站内的装置开展养护，例如定期清除装置之上存在灰尘，同时针对继电保护装置的之中含有的电器元件予以核实与检验。对受损较为严重的元件，则必须更换新的元件，以确保继电保护装置可靠安全的运行。其二，智能变电站继电保护部门必须根据现实状况，设定标准化运行维护作业相关制度，以免因为人为因素导致电力系统故障。此外，还需强化在线检验技术的实际运用，以便能够在智能变电站继电保护系统工作期间，针对产生的非正常情况及时报知控制中心，且在第一时间之内寻找可以合理解决电力系统故障问题的措施，避免对用户用电产生影响。
        3.落实配置方案
        继电保护配置方案落实包括继电保护的人员配置，设备配置两个方面。继电保护对于继电保护人员的专业水平有着严格的要求，扎实的理论水平，临危不乱的心理素质，以及丰富的工作经验这些都是继电保护人员所必备的能力基础。此外，继电保护人员还需要保持一定的稳定性，避免出现频繁的人员流动。加强新兴的继电保护设备以及专业知识的学习和专项技术的探讨，增强对专业技术的掌握，从而有效实现变电站运行效率的提升，为变电站的可持续发展奠定良好基础。再有，对于继电保护的设备配置需加强常规保护和系统保护，做好日常的检修工作，提高设备的稳定性。电网常见的故障之一是变压器烧毁，主要原因包括变压器自身性能的不稳定，以及日常保护措施的缺乏，因此在进行常规保护过程中要注重选择合理规范的保护装置，做好后期的设备维护。其次在系统保护配置增强方面，需要注重双重化配置原则，明确系统设备的完善，不仅要满足基础的保护功能，还需要有效结合功能测控来完善继电保护。
        4.双重化主变保护配置
        当接线方式为双母线接线形式时，不同电压等级侧的智能终端、合并单元采用双配套装置，即双重化保护配置。为了实现非电量保护从而实现非电量时延，采用直接电缆跳闸的方式。图2所示为双重主变保护配置方案，为了使每套装置都实现主保护和后备保护、各电压等级侧配置符合双重化标准，所以配置了双重化标准的变压器。与单套配置保护类似，对主单元和子单元进行分布式保护，利用断路器通过直接采样直接跳闸的方式实现主变保护，通过GOOSE网络对故障指令进行快速传输，传达至过程层。

        图2双重主变保护配置方案示意图
        结语：
        为了更好地满足人民的用电需求，同时保障人民的用电安全，因此必须要加大继电保护力度。因此，相关工作人员一定要准确分析110KV智能变电站继电保护运行维护的原理和依据，从而有效的开展继电保护装置的配设，从而健全与发展继电保护技术，以保证110kV智能变电站的稳定运行。
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