智能变电站继电保护二次回路 在线监测与故障诊断技术

发表时间:2021/5/7   来源:《基层建设》2020年第34期   作者:孙勃
[导读] 摘要:伴随着城市化进程的加快与社会经济的高速增长,电力事业在这一过程中占据着重要地位发挥着不可替代的作用,同时也对其安全稳定的运行提出更高的挑战。
        国网延边供电公司  吉林  133000
        摘要:伴随着城市化进程的加快与社会经济的高速增长,电力事业在这一过程中占据着重要地位发挥着不可替代的作用,同时也对其安全稳定的运行提出更高的挑战。在变电站运行中,继电保护有着十分重要的作用,尤其是二次回路,一旦出现问题,将致使发生相关的故障,因此,对相应的隐患排查工作进行开展是十分必要的。本文首先概述了二次回路隐患排查的重要意义,并在此基础上,对变电站继电保护二次回路隐患排查技术及其隐患防范措施进行了研究与探讨。
        关键词:变电站;继电保护;二次回路;隐患排查技术;故障诊断
        引言
        继电保护系统是构成电力系统的重要内容,它的二次回路在运行中容易受环境与人的因素影响,从而增加整个系统的故障率。而智能变电站的出现,由于通信网络代替了二次回路直接降低了二次回路的故障率。相关人员客观评价二次回路运行时,利用智能变电站传输、获取信息数据,及时找出故障,保证二次回路安全运行。
        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在线监测信息种类
        (1)装置的运行信息。具体包括软硬件自检信息、采样数值、开关量信息。其中装置的运行温度、通道光强与电源电压等是软硬件自检信息。而每条支路的电流、差动电流与开入量等代表了采样值与开关量信息。长时间监测、整理上述信息,有利于提高状态检修的水平。(2)告警信息。具体包括采样值、开关量异常报警和装置异常报警。这部分报警信息出现在二次回路时,可快速判断故障和评估状态,指导运检人员的工作,从而便捷的维护智能站。(3)保护动作。具体包括保护动作信号、动作出口信号。(4)SV/GOOSE运行信息。具体指报文状态与格式异常信息。设备发生故障引起SV/GOOSE报文出现帧格式错误,如报文缺失、延时等。
        3继电保护与二次回路现状分析
        尽管我国电力事业在起步阶段便大大落后于先进国家,然而经多年发展,电力系统整体水平迅速提升,其中便包括继电保护与二次回路部分,这是电力安全与稳定的基础。如今,我国具备了完整的继电保护技术体系,不论是继电保护系统的设计研发,还是保护装置的安装调试维护,均达到较高甚至领先的水平,而且在微机保护方面也有很大发展。通过将计算机技术应用于继电保护,使得电力设备得到全方位的保护,该方面的研究可追溯到二十世纪七十年代。当前,神经网络继电保护、自适应继电保护、暂态保护等先进智能保护理论不断发展,未来继电保护将会更加集成和智能。而且,计算机技术也较好的应用于二次设备功能的组合与优化,自动控制及监测功能得以很大提升。在智能电网建设与发展中,需要从基础技术入手,筑牢网架结构的技术根基,才能掌握电网发展的技术主动性,以便在激烈的国内外电力技术领域竞争中获得优势。
        4排查继电保护二次回路隐患
        4.1排查端子情况
        在日常工作中,继电保护二次回路的隐患排查尤其重要,对接线端头的检查工作是十分繁琐且必须细致严谨。

维护工作期间,工作人员应该要与设计图纸相结合,排查端子排上的各个端子是否有存在接触不良、磨损、断裂等情况。在排查接线端头的时候,工作人员需要对其力度进行科学合理的控制,防止发生因压接用力过度人为致使接线断裂的问题。
        4.2交流回路状态诊断
        由网络报文记录分析装置与继电保护装置收集交流量,对二次回路的交流量实时监测。智能站为达到双重化保护的目标,一般采取双AD采样的方法,对比由MMS传输的双AD采样值和两套保护的采样值,当它们之间形成相对较大的误差,则说明继电保护完成了统一采样告警,则明确至少有一套继电保护的交流回路发生异常,这为继电保护装置提供相应的异常二次回路。
        5继电保护二次回路隐患的防范措施
        第一,继电保护事故的发生,其原因来自多个方面,比如设计缺乏合理性、定值问题、制造缺陷、维护不良等问题。为了能够安全供电,有效地防范对继电保护二次回路相关的隐患,首先要做的就是对继电保护的整定值管理进行完善。在运行方式出现变化、保护装置切区的时候都需要对整定值进行认真核对。第二,电气设备假如二次接线产生了问题,将能够对电气设备运行的稳定性产生直接性的影响。因此,确保电气设备的接线校准工作合理、高效开展就显得十分必要。相关安装工作人员在对电气设备进行安装期间,应该做好事先检查。认真核对互感器二次绕组实际排列位置和互感器的铭牌标志、设计施工图纸是否与设备相符,防止由于图物不符而导致接线产生错误的问题发生。新投产的工程,有关工作人员需要对各类继电保护装置所应用的电流互感器二次绕组配置是否科学合理进行认真的核实检查,避免产生保护死区的问题。工作人员校准接线,对电气设备的接线校准工作进行全面检查,促使接线安装的准确性得以保证,并使相关设备的作用能够得到充分发挥。
        6二次回路的发展趋势
        在电力系统中,二次回路的发展也经历了不同阶段,在最早期,继电保护、安全自动以及调度通信等二次回路是独立运行的,而且控制、信号以及测量等功能也是分开的,这导致了二次回路接线特别复杂,难以达到较高控制效果,且二次回路设备维护较为困难。而随着变电站自动化发展,各二次回路逐渐发生融合,并对测量、保护、控制、信号等二次回路进行了有效的组合优化,功能更加的集约化,能够实现变电及输配电设备的自动控制及保护。在以往的二次回路中,其构成较为复杂,不论是信号、测量、还是控制均需要有专门的二次接线与装置,而变电站自动化的应用,使得二次信号更加集约,整体构造得以简化。随着变电站综自改造的进行,对其电力二次部分采取的是单元化配置的方式,通常是进行对应连接的,相较于传统二次接线形式,仅存在有保护及操作控制回路,很大程度简化了二次接线。而对于站内具有公共性质的二次部分直接进行组合,并在公共屏中进行集中显示,有效节约了站内设备空间,极大方便二次回路后期维护,具有更高的系统性与可操作性。总体上说,相较于传统二次回路,变电站自动化系统,在二次设备数量上需求更少,也简化了二次接线,更加的合理高效,并且发展成为一个系统整体,具有更高的控制性能。
        结语
        综合分析,在智能变电站实际运行中,十分有必要大力发展全方位分析继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术。现阶段,电力行业正在不断加强智能化建设,但有很多企业未形成现代化技术的应用理念,这直接影响了在线监测与故障诊断技术的应用效果,降低了电网运行维护的效率。基于这种情况,全面分析智能变电站继电保护在线监测与故障诊断技术,可提高系统运行水平。
        参考文献:
        [1]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).
        [2]高金锴,董红,程文英.继电保护二次回路隐患排查及防范[J].吉林电力,2011(2):49-51.
        [3]康勇.智能变电站继电保护检修作业安全风险管控对策[J].低碳世界,2019(11):58-59.
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