王京京
国网冀北电力有限公司检修分公司,北京 102488
摘要:随着智能电网的发展,智能变电站作为智能电网的重要节点,也频繁出现在我国电网的各个领域。与传统的综合变电站相比,智能变电站的“三层两网”建设模式大大节约了变电站的建设和维护成本。三层二层网络主要指物理结构。智能变电站由过程层、间隔层和站控层组成,每层由相应的设备和GOOSE网络、SV网络设备组成。然而,智能变电站的运行维护方式发生了很大的变化。传统的运行维护方法很难在智能变电站中继续应用。只有通过智能变电站的专业运维模式,才能保证智能变电站的正常运行。
关键词:智能变电站;继电保护设备;运行;管理研究
1 智能变电站继电保护机制概述
目前,在智能变电站的划分上,可分为三层两网,主要是过程层、间隔层和站控层。这两个网络主要是站控层网络和过程层网络。在智能变电站的运行中,站控层主要是实现对一些信息的有效采集、分析和传输。它是电站的重要控制中心,由站控层发送大量的命令信息。在智能变电站中,过程层主要实现多种信息的采集和执行,对各种设备进行集中保护。间隔层的应用主要是站控层和工艺层之间的过渡层,主要是基于二次设备的应用。基于此应用,一次设备得到有效保护。在智能变电站继电保护运行机制中,最重要的是过程层。过程层运行机制应根据智能变电站的实际运行和发展现状及若干要求而定。它属于动态变化的需求,应该侧重于对应用环境的集中分析。
2 传统变电站于智能变电站继电保护设备运行和维护特点对比
目前,传统变电站与智能变电站的设备运行维护方式有很大的不同。其主要区别可分为两类:一是智能变电站虽然比传统变电站操作简单,但维护难度较大。在传统的变电站中,其自身结构并不复杂,因此在实际维护中相对简单。但在日常使用中,传统变电站的运行较为复杂,需要人工完成一些具体的操作,以保证传统变电站的综合运行。然而,智能变电站是不同的。虽然智能变电站本身比较复杂,但在维护方面却比传统变电站复杂。然而,在实际应用中,智能变电站由于采用智能控制的形式,操作相对简单。本手册只需负责日常的切换,使工作更简单,这也是智能变电站建设的初衷。其次,智能变电站本身运行成本较低,但维护成本较高,这与传统变电站不同。在我国传统的变电站中,其自身设备简单,在后期进行维护时可以保证成本不高。一旦原件损坏,更换原件的价格相对较小。但在日常使用中,由于需要大量的人力,还需要一些额外的设备,这就导致了高昂的成本。但是,智能变电站不同,智能变电站结构复杂,设备维护费用高。但在日常使用中,由于其智能化程度高,不需要太多的额外投资,因此可以保证成本低廉。
3 继电保护在智能变电站中的重要作用
随着我国智能变电站的不断快速发展,智能变电站的供电质量与人们的日常生活息息相关。然而,在智能变电站目前的运行中,如果系统中继电保护装置的部件存在问题,整个智能变电站的断路器会跳闸,这将对供电设备造成非常不利的影响。针对这种情况,为了保护智能变电站供电设备免受更严重的损坏,有必要将受损部件与智能变电站隔离,并将影响控制在有效合理的范围内。当当前电力系统平日运行时,如果智能变电站出现问题,继电保护装置可自动发出报警信号。在这种情况下,故障的影响可以控制在合理有效的范围内。这种情况为智能变电站的实施提供了实用合理的监控。此外,在智能变电站故障过程中,继电保护装置能在短时间内有效地将故障区域与整个电力系统隔离,从而减少故障的损坏范围,这样的情况也将为整个智能变电站的稳定运行和安全提供有力的有利保障。结合以上,自动继电保护技术在当前智能变电站持续运行中的作用不容低估。
4 智能变电站继电保护系统异常常见故障
智能变电站本身就是一种智能化程度很高的设备,而微机设备在智能变电站中处于核心地位。保养时,往往会受到附近磁场的不利影响,因此必须注意有效的预防。在处理故障的过程中,需要冷静全面地分析故障的来源。
公共信号的传输会使电网发生故障,这种情况也会制约变压器和母线设备的保护,因此更应注意维护。实际维修需要专业技术人员对故障做出准确的判断,从而将故障控制在有效范围内。
5 智能变电站继电保护设备的运行和管理策略
5.1 继电保护设备正常运行时的维护和管理
智能变电站包括过程层、站控层和间隔层,间隔层是过程层和站控层之间的重要纽带,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的措施,包括以下几点。
详细记录了智能变电站继电保护装置的运行情况,可作为维护的依据和参考。在后续的故障排除和维护中,提高加工效率和质量,更快速地发现故障问题和故障原因,及时采取有针对性的措施。
运维管理人员应加强对继电保护设备运行的严密监控,采取规范化的操作手段,避免人为因素影响运行质量。监测中如发现异常,应立即检查维修,将故障消灭在萌芽状态,以免造成严重损失。
合理使用抗干扰措施,为保证继电保护装置的正常稳定运行,运行维护管理人员需要采取有效措施,防止电磁环境干扰装置的保护功能。具体来说,可以采取接地保护措施,即在继电保护设备的金属外壳上安装接地设施,保护微机在运行中不受电磁干扰。同时,对于合并单元,也要及时找到干扰源,从根本上消除电磁环境对微机的影响,保证其连续稳定运行。
5.2 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的运行过程中,GOOSE模块的故障或区间合并单元和智能终端的故障是导致继电保护装置状态异常的主要原因。针对这一现象,维修人员需要加强对电力线路、变压器和母线的保护。线路保护是通过智能管理平台对电力和电网线路的运行进行监控。故障时,通过GOOSE网络控制断路器和开关,实现信息交换,保证通信正常;变压器保护采用分布式维护技术进行内部维护,注意非电量的保护,通过电缆连接进行处理。备份部分采用集中维护技术。基于无功保护模块发现故障,发出跳闸指令,降低变压器的损坏程度。此外,母线应采取维护措施。一般情况下,分段保护或组合单元可与智能终端管理系统连接,实现有效的信息交换,最大限度地发挥继电保护功能。当母线在运行中出现故障时,运维管理人员应立即使用GOOSE网络进行传输,以免影响智能变电站的正常运行。
5.3 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
系统中智能终端的功能是控制跳闸和合闸状态。如果故障,会导致所有设备跳闸、合闸失控,不利于变电站稳定运行。因此,解决智能变电站继电保护设备智能终端故障,必须及时退出终端出口板,分析故障原因,找出故障部位,消除隐患。智能终端的运行维护和管理措施是通过使出板退出实现继电保护功能。对于区间合并单元的故障,运维管理人员应更加重视,采用先进的技术降低故障率。例如,智能变电站常见的故障是,一组配置间隔可能会失败。运维管理人员首先通过智能管理平台断开故障间隔单元开关,然后退出运行。双组配置发生故障时,应强制使与单线间隔和故障位置对应的保护出口板停止运行,并将相应的母线保护装置退出运行,以确保继电保护功能的有效发挥。
6 结束语
继电保护装置的运行安全性和稳定性对整个系统的运行安全有很大的影响。目前,在智能变电站的维护运行中,必须重视智能变电站机电保护设备的集中维护,以促进继电保护设备的稳定运行。目前,要做好继电保护运行故障原因分析,综合各种故障原因,制定有针对性的检修操作方案。
参考文献:
[1]李欣.智能变电站继电保护设备运行及维护[J].科技尚品,2017(7):221.
[2]田恩国,田牧.智能变电站继电保护设备的运行和维护[J].电力系统装备,2019(3):178-179.