110kV智能变电站电气一次系统及继电保护运维

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年3月第9期   作者:喻泓成
[导读] 随着国民经济的迅速发展,我国各个地区的电力用户对供电的需求越来越高
        喻泓成
        云南恒安电力工程有限公司 云南省 昆明市 650000
        摘要:随着国民经济的迅速发展,我国各个地区的电力用户对供电的需求越来越高,特别是对110kV智能变电站的关注度越来越高。由于电力系统中变电站一次设备运行可靠性和动作灵敏性是靠变电站继电保护设备实现的。从最近几年的发展情况来看,智能变电站在我国大部分地区已经取得很好的评价,因此智能变电站的建设和运行是我国的电力企业的发展方向。
        关键词:110kV;智能变电站;继电保护

        一、110kV变电站电气一次系统及继电保护运维的重要性
        我国的电力在全世界占有举足轻重的地位,通过先进的继电保护以及安全自动装置,保证一次供电系统的运行安全可靠,从而满足整个地区的供电需求。本文通过110千伏智能变电站的研究和调查,对智能变电站电气一次和继电保护的维护进行了探讨分析。
        1.1提高电力系统供输电安全可靠性能
        随着社会的发展,经济的提升,科技的进步,我国对各个科学方面的技术研究工作要求也是越来越严格,这就促进了电力企业在各个领域的发展与壮大,从而现代的社会也对电力质量及可靠性也提出了更为严格的标准。随着电力能源和工业生产、人民生活的联系越来越紧密,电力系统的运行可靠对现代生活起到了举足轻重的作用,在未来的社会发展中变电站的安全性和可靠性也发挥着重要的作用,继电保护也成为了维护电网安全运行的关键象征。
        1.2降低电网故障损失率
        为了最大程度上降低电网故障给发电厂、社会生产以及人们生活所带来的经济亏损,这就要求电力系统必须具备较高的稳定性以及可靠性。而信息技术的融入使得继电保护能在整个系统出现问题期间能够可靠的排除故障,并且在运行过程中能时刻监测自身运行情况,避免自身问题而导致的保护误动作,同时通过故障记录分析故障类型,并将故障的整个记录发送给运维人员,以便运维人员分析处理,杜绝类似故障再度发生。
        1.3减少电能的损耗
        当今社会电力的使用范围也越来越广泛,社会生产和人们的娱乐生活方方面面都离不开电的需求,而且随着社会的发展人们对电的消耗也将是越来越多,这都是可以查到资料的,在2019年期间,国内的电力系统总体用电量达到了7225.5亿kVA,而里面还包含很多高性能耗能的功能。所以在今后的社会生活中不断地提升和完善110千伏变电站里电气一次和继电保护、安全自动装置的可靠和互联是保证国民生产,经济发展,人民小康的必要基础。同时还可以有效地提高变电站的安全运行水平,减小电气设备的损耗,响应国家的节能减排的政策。
        二、110kV智能变电站电气一次系统运维的思考
        2.1电气主设备运行维护
        2.1.1 110kV设备运行维护
        110kV设备采用普遍采用GIS设备。GIS组合电器操作方式有就地操作、后台机操作和远方监控中心操作。其运行维护主要是:
        (1)GIS汇控柜就地操作:将GIS汇控柜内断路器远方/就地切换把手切至"就地"位置,切换把手(同期手合、远控、强制手动)切至强制手动位置,防误操作把手在联锁位置,隔离接地近控/远控把手在近控位置。
        (2)后台机机操作:将GIS汇控柜内切换把手(同期手合、远控、强制手动)切至远控位置,开关把手切至远方位置,防误操作把手切至联锁位置,隔离接地近控/远控把手切至近控位置,隔离接地解锁/联锁把手切至联锁位置在后台机上进行断路器操作,在汇控柜进行隔离开关、接地刀间操作。
        (3)正常运行时,防误操作把手在联锁位置,隔离接地近控/远控把手在近控位置,隔离接地解锁/联锁把手在联锁位置,切换把手(同期手合、远控、强制手动)在远控位置,断路器远方/就地把手在远方位置。
        (4)正常GIS隔离开关、接地刀间应在"汇控柜就地"操作,GIS断路器应在"后台机"操作。


        (5)GIS设备的操作由直流控制,电机电源为交流,当站用交流电消失时,应使用外接临时电源,此时运维人员严禁手动操作隔离开关。
        2.1.2 35kV、10kV设备运行维护
        (1)当接地手车在"运行"位置时,断路器手车无法摇入。
        (2)正常禁止带电拔插开关柜手车二次插头。停电操作时,应首先拉开控制、储能二次电源小开关,再取下二次插头。送电时顺序相反。
        2.1.3新技术、新设备和新材料运行维护
        为确保电气主设备运行维护效率,采用了多样化的新技术、新设备和新材料,其具体体现在三个方面:(1)一体化交、直流设计方式,采用了具有交流与、直流的整流逆变装置;(2)采用直接跳闸方式,智能终端可以直接接受跳闸信号,利用点对点的方法,实现直采直跳,且合并单元、智能终端都为就地安装,如果变压器内部发生故障,有非电量动作出现,那么非电量能够直接跳开主变各侧开关;(3)防外力破坏手段,在整体变电站建筑中,均覆盖了门禁系统与入侵警报系统,可以统一管理建筑物、消防、暖通等多个方面,将监视系统和门禁系统进行结合,可以让报警发信自动化,利用节能型门窗,建筑围护结构具有保温隔热功能,让设备更具环保性和智能化。
        2.2抗震设施运行维护
        针对电气设备采取的主要抗震手段包含三个方面:(1)利用软导线连接设备和设备引线,可以让抗震性得到提升,同时让导线和设备之间具有安全距离;(2)变压气固定安装,底部具有粗储油池,其基础台面被适当加宽;(3)禁锢电气设备的连接,气隔GIS设备,各个部分具有牢固性。
        2.3防雷设施运行维护
        在运行维护过程中,针对避雷器等设备需要按照一定周期对其进行带电测试,通常情况为一季度一次;在恶劣天气发生时,需要对避雷器动作情况进行逐台统计;在系统预试工作结束或跳闸之后,需要针对性检查避雷器,对其做好记录工作;利用智能科技手段,需要在线监测避雷器,如果监测数据发生明显变化,需要对此情况进行迅速汇报。
        2.4电缆设施运行维护
        电力电缆的运行按照铭牌规范的要求进行。电力电缆原则上不允许超负荷运行,即使出现过负荷现象,电力电缆在短时间内不能损坏,并应及时调整,将负荷进行转移。电力电缆的允许电压不应超过电缆额定电压的15%。系统短路时,电缆导体的最大电流不应超过同类型的电缆的最高允许温升。电缆的运行温度不得超过允许湿度,而且要注意周围环境温度的数值。

        三、结?论
        随着科技的飞速发展,我国电力企业在供电稳定性上有了质的提高,向着更安全和更稳定的方向不断迈进,促使变电站改革效果显著提升。当前,我国正处于城市电力网和农村电力网大规模改造的过程中,人们的社会生产和日常生活也给电力系统的发展提出了新要求。在变电站设计施工中,不仅需要技术上的支持和设备的更新换代,还需要思维的创新和改善。目前的经营管理仍旧存在一定的问题,要以自动化作为改革的主要方向,对其构架和装置进行改动,进一步提高智能变电站的发展水平,保障人们日常用电的安全。

        参考文献:
        [1]李明.110kV智能变电站电气一次系统及继电保护运维研究[J].工程技术研究,2019,4(23):155-156.
        [2]郭约华.110kV变电站电气一次系统及继电保护运维[J].通讯世界,2020,27(7):146-147.
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        [4]王陶.110kV智能变电站电气一次系统及继电保护运维[J].通讯世界,2018(7):207-208.
        [5]王健.110kV变电站一次设备监测系统研究与设计[J].机械工程与自动化,2020(3):218-219,222.
        [6]鲁有博,李悦.电气一次设备状态检修的应用分析[J].通信电源技术,2020,37(2):149-150.
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