二次设备运行对变电站系统保护稳定性的影响研究

发表时间:2021/4/19   来源:《中国电业》2021年第2期   作者:曹素梅
[导读] 随着电力行业的发展,二次设备运行直接影响到系统保护的稳定
        曹素梅
        国网山东嘉祥县供电公司  山东济宁  272400
        摘要:随着电力行业的发展,二次设备运行直接影响到系统保护的稳定性。当二次设备保护动作未执行,或误动作,则会直接影响系统故障范围,更有甚者造成全网的大面积断电结果,严重威胁供电安全。分析了系统故障,对供电能力可靠性的影响等进行例证说明,结合电网运行条件下的实时数据,总结确保变电站系统保护稳定性的综合防护策略。
        关键词:变电站;二次设备;可靠性;稳定性
        引言
        随着电力系统逐渐发展完善,电力系统中应用到的先进科学技术越来越多,对电力系统的运行管理起到很大的作用。现阶段电力系统在建设和维护方面存在发展不均衡的状况,不利于保障电力的正常供应,为了能够确保不同区域电力的正常输配,需要做好对变电站二次设备的检修维护。变电站是电力系统中的重要组成部分,其承担着电力系统变压输送的职能,变电站二次设备是对一次设备运行情况的监测和管理,做好对二次设备的运行管理,才能够确保一次设备性能的充分发挥,有利于电力系统运行的稳定性。
        1变电站二次设备的特点
        电力系统中所有变电站的信息都是需要按照同样的标准录入到变电站的信息网络中,在集中到一个通信网络之后,该通信网络对站内所有的数据进行监控和保护,同时对不同信息格式进行识别,发布相对应的信号。在变电站的二次设备中,应用到的感应系统较广泛,能够避免很多意外事件的发生,其中在保护二次回路的应用中,应用到的GOOSE网络起到十分重要的作用,变电站二次设备中的所有信号都要经过GOOSE网络进行处理,能够减少二次检修过程中所带来的一些不良影响。变电站二次设备数量并不多,相关的系统操作也比较简单,在长期的运作过程中,都是通过检修确保二次设备的稳定运行,当前变电站内二次设备不断增加,需要操作的系统也在不断复杂化,传统的检修方法已经不能应用到其中,需要不断更新检修的方法。
        2变电站架构排布说明
        变电站整体架构呈分层分布式布置,主要分为三部分:相关站控制层、设备层、过程层。在整体结构系统中,通过另外两个对应网络进行相互连接组网,从而使得过程层的网络可与间隔层连接,并通过设备层设备传递系统采集的有效信息,同时,保持变电站内的间隔层与控制层设备连接,实现各设备间信息连接的通信畅通。按照标准分析架构可得出,站内过程层连接网络主要对SAV采样值报文和GOOSE报文等两类核心数据进行传递,而且站内数据均依靠这两类报文进行传输。
        2电力系统故障分析
        2.1电力系统材料混用
        电力系统现场安全管控在建设的过程中需要使用大量的电力系统材料,根据相关调研表明,我国电力系统中出现的原材料整合和使用的流程不是十分规范,并且存在着大量的原材料不合理使用的现象,一部分企业和部门盲目追求生产的经济效益,经常使用质量等级不过关的材料,直接影响了电力系统运行的稳定性和安全性。常规意义上的表现为建设中的电缆使用、用水安全、电线参数等方面的材料使用失衡现象等等。原材料的不规范使用不仅会影响整体的电力系统安全性,更会导致工作技术人员的人身安全问题,在我国的电力系统建设中材料使用的问题不得到有效的解决,是建设整体的痈疮,影响系统运行。电力系统作业现场的安全问题不仅仅影响着电力系统的安全运行,更为严重的会直接影响电力系统相关工作人员的生命健康问题,进而从建设进程中使用的原材料着手能够直接保障电力系统工程建设和整体运营的稳定性和有效性,奠定电力系统良好运转的重要基础。


        2.2设备接线不够规范
        在当前我国现场安全管控电力系统实行的过程中,即便是在整体上而言已经取得了相应的成效,也能够保证众多设备能够顺利使用。但是其中的设备在使用的过程中存在大量的连线不规范作业情况,导致整体的施工质量存在安全问题,自身的现场安全管控性能也有待考量。究其原因,主要是由于现场安全管控设备在使用的过程中需要进行复杂多样的接线作业,工作人员自身的专业化能力不是十分规范,也很难保证设备接线的过程中不出现问题。并且一部分工作人员在进行作业的过程中为了降低工作难度和工作强度,在架线的过程中一味追求省事和便捷,本应当进行焊接的线路没有及时的焊接,设备接线的稳定性和牢固性受到了影响。并且一部分的工作人员对于接线的相关标准和规定也不能进行有效的认识,接线的方式和手段不具有完整性和统一性,造成了随意接线的现象,诱发一定的安全问题和隐患。
        3供电能力的可靠性影响
        在分析电力系统故障时,预先设定以下可能条件:(1)由于元器件本身的较低故障率因素,故设定同一系统中,不会出现两个及以上的同时故障的元件。(2)由于元件存在的独立性,可确保在系统中的合并单元、智能终端和保护装置等均处于不同的位置上,一旦单一元件失效故障,可视为元件独立行为。(3)重视施工、检修质量是提高配网可靠性的保证,逐步开展状态检修。提高配网可靠性是一项长期、持久的工作。施工、检修质量是非常重要的环节,必须严格把关,提高施工、检修质量可减少故障率。逐步应用和推广“状态检修”等办法以减少停电次数和时间。(4)电流互感器、电压互感器均能够正常工作。(5)在线路较长的情况下,增加断开点,在发生故障或进行检修施工时减小停电范围。增设主干线路的联络开关、分支开关、高压用户的分支开关实现定值整定的保护措施,这样有利于最大限度地缩小停电范围。(6)提高工作效率,缩短停电时间。故障停电时间主要由倒闸操作、故障查找、故障处理时间组成。预安排停电时间主要由倒闸操作,工作许可,检修和施工时间组成。为了提高工作效率,可从以下几方面着手:做好停电前准备工作,包括倒闸前和检修施工前的工具,人员等准备工作;提高工作人员素质并配备先进的故障查找工具和手段,以尽快定位故障点;加强检修施工的工程管理,合理计划,统筹安排,提高效率。(7)停电管理。调度可根据各部门的停电申请进行调整,使各部门的工作安排在同一天进行。另外,调度根据某部门的停电申请来通知其他部门是否有工作;本部门各班组之间的,由本部门自行调整,统一报停电申请。这样,可以避免重复停电,达到提高可靠性的目的。(8)忽略信息传递的延时性,分析表3中电器元件的可靠性,可得出隔离开关的故障率最低,性能优于架空线路;变压器的故障修复率最低,性能优于架空线路;而对于故障维修时间而言,架空线路修复时间远低于主变压器。(9)加强巡视,及时掌握设备健康水平和发现设备缺陷。做到及时发现配网缺陷,并得到及时处理,可以减少配网的故障停电,提高供电可靠性。
        结束语
        参考通过系统分析研究二次设备的运转可靠性影响因素,结合设备工况运转条件下采集的工作实时数据,通过对采样方式的影响、故障原因的分析,以及系统保护对供电能力稳定性、可靠性的总结分析,得出相关结论和有效数据,为进一步采取综合防范措施,确保变电站供电系统的稳定运行提供科学借鉴与保障。
        参考文献:
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