智能变电站继电保护设备的运行和管理研究

发表时间:2021/7/19   来源:《中国电业》2021年3月9期   作者:赵瑞平
[导读] 电力供应是社会发展的重要动力,同时稳定的电力系统运行,可以给人们的生活和行业的生产提供保障,这也是当代电力企业必须要完成的任务。
        赵瑞平
        内蒙古电力集团有限责任公司鄂尔多斯电业局内蒙古鄂尔多斯017010
        摘要:电力供应是社会发展的重要动力,同时稳定的电力系统运行,可以给人们的生活和行业的生产提供保障,这也是当代电力企业必须要完成的任务。随着社会对电力资源需求量的增加,传统的变电站已经无法满足当前的社会发展需求,智能型变电站已经成为了当前电力系统中的重要组成部分。在智能变电站的运行过程中,继电保护系统发挥出了非常重要的保护作用,通过继电保护系统的可靠运行,可以为变电站提供安全防护功能,如果继电保护系统出现问题,就会极大地增加系统运行隐患,所以,继电保护系统的可靠性研究意义重大。基于此,本篇文章对智能变电站继电保护设备的运行和管理进行研究,以供参考。
        关键词:智能变电站;继电保护设备;运行和管理
        引言
        现阶段,电力系统安全运行是保障社会平稳发展和经济价值持续增长的重要基础,对人们的生产生活具有巨大的影响。而在先进科学技术的支持下,电网建设逐渐实现智能变电站的运行应用。利用计算机技术和数字化技术等,实现对一次设备和二次设备的信息化管理,通过构建智能化平台,提高变电站系统运行的稳定性和安全性。但其在运行和管理中仍存在一定的问题,需要相关检修和管理人员加强运维技术和管理方法的运用,提高电网整体的运行质量和效率。
1智能变电站继电保护设备的特点及其作用
        继电保护装置是1种具有保护功能的成套设备,是智能变电站正常运行必不可少的重要装置。智能变电站继电保护装置具有强大的继电保护功能,通过应用高性能的数字信号处理器使继电保护更有效。继电保护设备具有较高的转换效率和较强的操作性,不能单机独立运行。同时,继电保护设备具有大屏幕LCD显示器,可以使显示内容更具体和清晰,便于工作人员对故障进行分析。继电保护装置依托智能化系统能够准确分析人为操作失误引起的故障以及外界条件变化导致的故障,寻求故障原因,减少企业的经济损失。继电保护装置还具有自保护功能,其使用的安全性更高。因此,继电保护设备由于其具有方便和高效的特点,得到了人们的青睐。
        继电保护设备的作用可以分为以下3个方面。首先,继电保护设备可以保障变电站的运行稳定性和运行的可靠性。通过实时监测变电站的运行状况,可以及时发现运行中存在故障问题的设备。在发现故障设备之后,智能变电站的继电保护设备能够向相关的断路器下达跳闸指令,实现对变电站的保护。其次,继电保护设备还能够反映变电站电气设备的异常情况,并将这些异常情况通过信号的方式来提醒相关人员。同时,继电保护设备还可以实现远程自动化操控,具有自动重合闸、遥测以及备用电源自动投切等功能,给智能变电站的运行带来了较大的便利。最后,智能变电站继电保护设备还具有信息交互及时的特征,依托发达的网络技术提升了变电站监控的全面性,从而及时发现故障,一定程度上解放了劳动力,降低了劳动成本。
2智能变电站继电保护设备的运行和管理策略
        2.1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。
        2.2智能终端检验
        智能终端检查主要对动作时间、传送位置信号、检修状态测试等进行检查。检修状态测试和MU检修状态测试相同。动作时间检测方法如下:测试仪发送GOOSE跳闸和合闸命令,在7ms内,智能终端应做出可靠动作。测试仪分别发送跳闸和合闸命令,同时接收节点信息,对报文发送和硬接点输出时间差进行记录。在传送位置信号测试方面,通过GOOSE报文准确传送开关位置信息,利用数字继电保护测试仪器向智能终端输出电缆分信号、合信号,然后接收GOOSE命令,解析虚端子位置信号,通过观察辨别该信号和端子信号间是否存在差异。在SOE精度测试方面,使用时钟源进行对时,对智能终端直接接入GPS输出的分脉冲,利用GOOSE报文对GOOSE进行观察,精度应在2ms以下。
        2.3专用光纤通道的使用
        在我国当前的电力工程领域中,输电线路通常采用架空的方式进行建设,这种系统运行方式需要使用光纤通道实现高效的信息传输,为智能变电站的正常运行提供有利的条件。光纤通道的应用非常必要,可以起到协调电力系统的作用,在光纤通道的作用下,电缆线路与他的装置之间会更加和谐,一些电力设备对线路产生的影响可以得到有效地消除,尤其是在信号干扰方面,可以增加线路对信号干扰的抗性,使信号传输效率显著提升,而且信号的安全性和准确性可以得到保证,有效保证输电系统的安全运行。
        2.4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。
结束语
        综上所述,继电保护系统是智能变电站的重要组成部分,应加强继电保护设备正常运行状态、继电保护设备异常状态以及智能终端和间隔合并单元故障等维护和管理,降低维修成本和事故损失,最大限度地提高继电保护效果。
参考文献
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