智能变电站继电保护设备的运行和管理研究

发表时间:2021/4/28   来源:《当代电力文化》2021年第3期   作者: 谭树明 许洪新 郭永博
[导读] 智能变电站在运行中继电保护设备的稳定运行
        谭树明 许洪新 郭永博
        中国石油长庆油田分公司水电厂 陕西西安 710200
        摘要:智能变电站在运行中继电保护设备的稳定运行,对于整体变电站的运行安全性和稳定性控制产生了较大的影响。在实际发展中如何有效控制智能变电站中继电保护设备的运行质量,同时合理实施相关维护技术,则成为当前智能变电站运行管理中主要面临的问题。基于此,本文就智能变电站继电保护设备的运行和管理进行了探讨。
        关键词:智能变电站;继电保护;设备运行;管理
        在智能变电站长期运行中针对电气设备以及电网稳定运行要注重应用继电保护系统进行保护,当保护系统运行稳定性不足,将会产生较大损失。因此,目前全面做好智能变电站继电保护设备运行维护具有重要作用。现阶段为了能对继电保护装置发生概率集中控制,探究继电保护基本运维方式,拟定异常问题针对性处理措施。
        1?智能变电站继电保护机制概述
        现阶段在智能变电站划分中,主要能划分为三层两网,主要是过程层、间隔层、站控层。两网主要是站控层网络与过程层网络。其中在智能变电站运行中站控层主要是实现多项信息有效收集、分析以及传递,是电站重要的控制中心,多项指令信息由站控层发出。在智能变电站中过程层主要是实现多项信息收集与执行,能对各类设备集中保护。间隔层应用主要是站控层与过程层的过渡层,是基于二次设备应用为主,基于此层应用对一次设备实施有效保护。在智能变电站继电保护机制运行中,最重要的是过程层,对过程层运行机制拟定要注重基于智能变电站实际运行发展现状以及多项要求,其属于动态化变化需求,要注重对应用环境集中分析。
        2智能变电站继电保护设备存在的运行问题
        2.1智能终端存在技术缺陷
        虽然智能变电站存在较多的优势和功能,但在实际运行过程中,其智能终端存在一定的技术缺陷。比如智能终端出现故障或者是合并单元发生故障问题,会导致整体系统中的多个继电保护装置受到严重影响。这是由于智能终端没有完全的发挥故障处理的功能和作用,致使线路合并单元发生损坏,迫使继电保护装置从系统运行体系中退出,不利于保护智能变电站的设备安全性。
        2.2光纤联系不稳定
        在智能变电站的运行维护中,比较显著的问题是光纤联系不够稳定,一旦继电保护装置中的光纤联系出现中断,其装置就会失去保护作用。而引发光纤联系不稳定的原因包括继电保护装置被硬物积压,破坏了与智能终端之间的联系,或者是GOOSE插件、SV插件出现故障等。这些部件在继电保护装置中需要维系性的工作状态,一旦发生故障问题,就会对发送插件造成不利影响,致使系统无法发挥智能化和自动化的保护功能。
        2.3继电保护装置老化严重且更新复杂
        当前在很多智能变电站中,受到空间和环境因素的影响,其继电保护装置设置在室外进行运行管理,长时间就会出现老化和破损更换等问题。比较常见的现象是智能变电站继电保护装置的智能终端、合并单元和一次设备长期在室外运行,会出现比较严重的锈蚀和积尘问题,在很大程度上造成了设备老化,影响其功能的发挥。另外一方面,对装置进行更新时,具有相对较大的复杂性和操作难度,更换GOOSE插件、CPU设备和SV设备,往往需要有丰富的操作经验,还需要设备厂商的技术指导,其更新过程是先重新下载CID配置,然后根据研发插件厂商的指导和要求利用不同工具和不同下载方式,这种现象极大地增加了运行维护和管理的难度。


        3智能变电站继电保护设备的运行和管理策略
        3.1继电保护设备正常运行时的维护和管理
        由于智能变电站包括过程层、站控层和间隔层3个层次,间隔层是联系过程层和站控层的重要纽带,也是运行维护和管理的主要对象。因此相关运维管理人员需要采取合理措施,包括以下几个要点。
        对智能变电站继电保护设备的运行情况进行详细的记录,以此作为维修保养的依据和参考。能够在后续故障处理和维护中,提高处理效率和质量,更快速地发现故障问题和故障原因,及时采取针对性的应对措施。
        运维管理人员应当加强对继电保护设备运行的严密监控,并采用规范化的操作手段,避免人为因素影响运行质量。如在监控中发现异常,要立即进行排查和维护,将故障问题扼杀在萌芽时期,以免造成严重损失。
        合理运用抗干扰措施,为保障继电保护装置的正常、稳定运行,运维管理人员需要采取有效手段防止电磁环境干扰装置保护功能。具体来说,可以运用接地保护措施,即在继电保护设备的金属外壳上加装接地设施,保障微机在运行中免受电磁干扰。同时对于合并单元,还需及时查找干扰源,在根本上消除电磁环境对微机的影响,确保其持续、稳定运行。
        3.2继电保护设备异常状态下的运行维护和管理
        在智能变电站继电保护装置运行过程中,出现异常状态的主要原因是GOOSE模块出现故障或者是间隔合并单元故障和智能终端故障等。针对这一现象,检修人员需要加强对电力线路、变压器和母线等设施的保护。其中线路保护则是利用智能化管理平台对电力和网络线路进行运行监控,发生故障时则需通过GOOSE网络管控断路器和电闸,以便快速实现信息交换处理,保障通信正常;变压器保护是对内部维护采用分布式维护技术,注重对非电量的保护,并采用电缆连接的方式进行处理,而对后备部分则采用集中式维护技术,基于非电量保护模块发现故障,同时发布跳闸指令,以减小变压器的损伤程度。除此之外还需对母线采取维护措施,通常情况下可以实施分段保护或将合并单元与智能终端管理系统相连接,实现有效的信息交换,最大化地发挥继电保护功能。如果在运行中母线启动失灵,运维管理人员要立即采用GOOSE网络进行传输,避免影响智能变电站的正常运行。
        3.3对继电保护设备智能终端和间隔合并单元故障的运维管理
        智能终端在系统中的作用是控制跳合闸的状态,如果其发生故障,则会导致所有设备的跳合闸失控,不利于变电站的稳定运行。因此解决智能变电站继电保护设备的智能终端故障,应当及时退出终端的出口板,并对造成故障的原因进行分析,找准故障位置,消除安全隐患。对智能终端采用的运行维护和管理措施即是通过引起出口板退出,实现继电保护的作用。而对于间隔合并单元故障来说,运维管理人员需提高重视程度,采用先进技术手段降低故障发生率。比如,在智能变电站中比较常见的故障是单套配置间隔可能会发生故障,运维管理人员首先应当立即通过智能化管理平台断开故障间隔单元的开关,然后再退出运行。如果故障发生在双套配置中,则要促使单线间隔和故障位置所对应的保护出口板退出运行,并将相对应的母线保护装置退出运行,以此确保继电保护作用的有效发挥。
        4结束语
        继电保护设备运行安全性与稳定性对系统整体运行安全具有较大影响。目前在智能变电站维护操作中,要注重对智能变电站机电保护设备集中维护,促使继电保护设备能稳定运行。当前要集中做好继电保护运行故障产生原因分析,整合各类故障原因,再拟定针对性维护操作。
        参考文献
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