智能变电站继电保护检修方法探讨

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷3月8期   作者:解雪
[导读] 近年来,我国经济社会的发展进步推动变电站智能化发展,智能变电战为人们的生产生活带来极大方便,但是在实际运行中也存在诸多问题,因此继电保护装置应用而生

        解雪

        国网黑龙江省电力有限公司七台河供电公司 黑龙江七台河 154600

        摘要:近年来,我国经济社会的发展进步推动变电站智能化发展,智能变电战为人们的生产生活带来极大方便,但是在实际运行中也存在诸多问题,因此继电保护装置应用而生。继电保护装置不仅可以通过检修提高智能变电站中一次设备的稳定性,还可以节约电网运行成本。目前电网二次设备维护是智能变电站中继电保护检修发展的主要方向,但是由于智能变电站结构及技术的特殊性,加大了继电保护装置检修的难度。因此应该加强智能变电站继电保护检修方法的研究,不断提升故障预测的精准度,制定科学的检修方案,促进智能变电站高质量的发展。
        关键词:智能变电站;继电保护;检修方法
        
        
        前言:与传统变电站相比,智能变电站在继电保护组织架构与电缆线路上都得到一定程度的更新与优化,但同时也加大继电保护检修的难度,但是在线监控设备与智能变电站二次系统可以为继电保护检修提供有利支持。不断优化并完善智能变电站继电保护检修方法,利于提高智能变电站运行与维护效率,进而促进智能变电站的稳定、持久发展。
        1继电保护系统组件检修方案
        1.1时间同步系统
        通常情况下,在线监测系统可以有效监测出时间同步系统发生的其他故障,进入状态检修模式。例如天线受损、时钟电源故障等,此类故障修复难度极大。所以时间同步系统针对此类故障设置了专门的防护措施,一旦有故障发生,该系统会第一时间发出预警,进入故障检修模式。
        1.2光纤通道
        一般情况下,故障检修、状态检修以及定期维修是光纤通道常采用的检修方式,而光纤通道数量众多,开展定期检修不可避免的造成检修人员的工作难度,同时还会对光纤质量造成一定程度的破坏,从而增加维修成本。由此可见,定期检修不是光纤通道检修的有效方法。而故障检修必须在光纤通道发生故障后才可以使用,光纤通道发生故障会引发变电站IED设备运行故障,如果 GOOSE与SV信号通道发生故障还会导致开关失灵,很容易引发安全起事故。在实际运行中,在线监测技术已经逐渐完善,另外光纤通道中的故障也有随时间变化而不断改变的特点,因此状态检修是目前最适合进行光纤通道故障检修的方法。
        1.3继电保护单元
        在线监视功能十分强大,还可以对继电保护单元的故障就行监测,例如当继电保护单元发生报文不正常的状况时就可以有效运用在线监测。合并单元与互感器异常导致A/D运行异常,进而导致系统扫描无法正常使用。如果GOOSE或SV通信出现故障,就需要对智能变电站其他保护机制进行维稳与针对性的故障检修。继电保护单元检修通常要进行出场测试、维修记录、使用时长与设备故障等元素的数据分析,获取继电保护单元运行的总体状况。
        2加强智能变电站检修的安全举措
        众所周知,智能变电站与传统变电站的不同点在于电保护屏的设计,合并单元取代了老旧的硬压板回路,因此在进行检修时,要加大对合并单元的保护,如果合并单元承载电流电压量过多,就会导致运行故障,为了避免发生安全事故,需要制定隔离措置,加强继电保护设备的安全性,主要隔离措施有以下几方面:
        2.1线路保护投检修压板
        加强智能变电站检修的安全性与稳定性是线路保护投检修压板的有利保障,主要有线路检修、网络分析信号等。进行投检修压板可以对母差保护信号的显示起到支持的作用,因此应该不断优化并完善线路保护投检修压板,确保智能变电站的稳定运行。
        2.2合并单元,智能终端
        开展继电保护检修工作首先检查检修设备是否可以正常工作,其次要确定检修压板的二次设备是不是夸奖额设备,这两项都符合要求后就可以进行合并单元、智能终端的检修了。最重要的是,工作人员要查看装置是否需要进一步检修,如果中控室智能终端可以正常运行,就可以取消检修工作,避免造程资金的过度浪费。另外,合并单元增加模拟量时,可以忽视电流、电压的计算。


        2.3母差保护软压板退出
        智能变电站进行检修时,合并单元增加模拟量是导致母差保护运行异常的重要原因,而母差正常运行会对整个过程中线路SV和自身需要的检修状态产生干扰。由此可知,母差保护软压板退出有利于检修工作的顺利开展,但是要注意的是,保证检修期间的间隔因素不会对正常的母差保护造成损坏。换一句话说,在进行设备系统、全面的检修过程中,应该退出母差保护软压板,充分发挥智能变电站的检修作用。
        3基于故障概率预测的继电保护系统检修方法
        3.1累积故障概要
        几年来,IED组件被广泛应用于智能变电站继电保护系统中,该组件故障出现的原因与常规微机保护故障出现的原因类似,因此根据对继电保护组件的定期监测可以发现,智能变电站中110kV以上的设备状态检修周期维持4年左右,如果组件检修措施得当,没有出现过较大的故障,检修周期甚至长达至5年。有效利用5年之后的故障累积概率,可以为更加精准的获取检修间隔时间提供有利支持。智能变电站继电保护装置最大的特点就是智能化,可以对故障率变化进行有效划分,分别是早期、偶发以及损耗,每个期间的组件故障概率情况都具有一定的差异。
        3.2 检修时间优化求解
        继电保护装置检修间隔不仅包括各个组件的检修间隔,还包括整个继电保护系统的检修间隔。开展继电保护装置检修工作难度巨大,必须提前了解各种组件检修间隔。在对家族故障、健康情况与检修状况进行详细的调研,才可以开展故障率模型的分布。
        4继电保护系统检修具体流程
        开展继电保护系统检修工作前对各个组件进行系统、全面的考察,确保检修工作的精准性与可靠性。具体检修流程如下:第一步,要对各个组件的运性情况进行仔细的调查,获取运行信息并进行有效的分析,采用最小二乘法计算,建立基础故障率分布曲线参数优化估计值威布尔分布模型;第二步,求取继电保护系统中各个组件运行时间的平均值,进而校正基础故障率分布曲线,包括校正单个故障和校正家族故障;第三步,统计系统各组件的等效役龄,但是要注意检修回归因素,通过具体的统计得出各组件的等效运行年限;第四步,根据各组件的检测健康状态评估值,对计算出的等效役龄进行校正,得到校正后的等效役龄;第五步,基于继电保护系统各组件的定期维护和基础故障率分布曲线,明确各组件的累积故障概率基准值;第六步,在确定校正后的等效役龄、故障率分布以及累积故障概率的基准值的基础上计算组件检修间隔;第七步,整个继电保护系统的检修维护间隔时间由系统中各组件检修间隔时间的最小值确定。
        结束语:
        总而言之,加强继电保护系统检修可以加强其自身运行的稳定性与安全性,同时节约检修成本,提升设备的利用率。智能变电站无论是在继电保护系统的组织架构上、运行特点还是检修技术上都远远超过传统变电站,促进变电站管理的可持续发展,同时也推动社会经济的进步。
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