智能变电站继电保护设备运行及维护

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年第9期   作者:杨蒙薇
[导读] 目前,我国的智能化建设的发展迅速,对于智能变电站来说,其组成部分主要包括有过程层、间隔层以及站控层。

        杨蒙薇
        国网四川省电力公司检修公司,四川 成都 610000
        摘要:目前,我国的智能化建设的发展迅速,对于智能变电站来说,其组成部分主要包括有过程层、间隔层以及站控层。其中,过程层大多被用于对电气数据以及设备运行相关参数进行检测和统计,并有效执行操作控制作业等;间隔层所具备的作用是汇总此层中各项实时数据信息,且做好一次设备的保护与控制工作;站控层则重点是针对全站所有设备实行监视控制、交换信息以及告警操作,同时完成对数据进行采集监控和保护管理等。这样的三层结构,基本都通过光缆抑或是以太网等紧密联系起来,让信息采集、处理与执行等环节变得更加便捷。
        关键词:智能变电站;继电保护;设备运行及维护
        引言
        虽然投运变电站数目不断增长,设备规模逐年扩大,但是变电站继电保护设备的状态检修研究仍未真正地深入开展,仅仅停留在探究阶段,缺乏成熟的规程、导则。为加快建立健全变电站一体化、科学化、规范化的状态检修机制,提高供电可靠性、发展优质电能,变电站继电保护设备的状态检修研究探索迫在眉睫、意义重大。
        1 智能变电站调试流程
        1.1 变电站调试流程简述
        可以将变电站的调试流程分成出产验收以及现场调试这两个部分,其中前者主要是对出厂设备的质量进行检查,而后者则是在现场安装过程中开展调试工作,包括单体、分系统以及系统调试等内容。
        1.2 智能变电站调试流程
        (1)组态配置。所谓的组态配置,是整个智能变电站相关系统设计中的环节,在图纸的引导下,对变电站内IED设备涉及到的ICD文件进行实例化操作,并合理设置成SCD文件,此项工作基本都是在系统集成人员完成之后,再经由设备使用者确认。(2)系统测试。开展此项工作的目的主要是保证设备功能以及性能指标的准确性,其中,相关调试实验包括装置单体型调试、变电站诸多分系统调试等。(3)系统动模。一般情况而言,实行系统动模主要是为了对继电保护等系统的可靠性进行验证,此项试验中涉及到的一次接线操作,要尽可能和实际工程保持一致。(4)现场调试。进行现场调试作业,重点是为了保证系统与设备的现场安装准确性,主要涉及到回路、相关通信链路的检验与传动等试验,并且设备各项辅助系统也要在此阶段实现合理调试。(5)投产试验。所谓投产试验,是在设备安装后投入使用过程中,采用一次电流抑或是工作电压来实行相关检验与判定,其中包括核相以及带负荷的检查、一次设备的启动试验等。
        1.3 现阶段智能变电站调试流程
        (1)出厂调试。在进行出厂调试的过程中,主要是针对那些即将出厂的设备,在厂区抑或是设备使用商规定的地方进行调试作业,其中包括验证与完善相关SCD文件、保证二次系统的构造合理、配置全站的网络等,这些工作都需要设计单位、调试单位以及系统集成商一起完成。除此之外,实际在开展出厂调试工作时,需要建立和现场调试一致的系统网络,并保证调试流程也与现场一脉相承。(2)现场调试。众所周知,现场调试环节实在变电站安装的现场开展调试工作,主要检查相关设备的完整性,将出厂阶段所遗留的各项内容完善。与此同时,要仔细确保设备安装过程中涉及到的二次光纤以及电气回路等,并做好网络性能检测和传动试验,还有其他诸多需要检查的内容,由此可见,现场调试阶段中的调试作业最为密集。
        2 继电保护系统可靠性的意义
        继电保护系统的可靠性是指该系统可以在复杂多变的环境中以及一定的时间内有效完成既定的任务。

智能变电站不仅仅是国家电力建设系统改革优化的主要体现,更是实现包括电力输送过程中减少资源浪费、提高整体运行稳定性在内的相关目标要求的有力保障。但是智能变电站的可靠运行同样需要其他设备系统的辅助搭配,例如继电保护系统。由于智能变电站主要是通过网络信息技术来实现所控电力系统的安全稳定运行,整个智能变电站系统中通常会存在非常多智能电子设备。在这种情况下,智能变电站在实际运行中,无论是设备的运行环境还是相关电力系统数据信息的非正常变化皆会对变电站电力系统的稳定运行产生不良影响[2]。而继电保护系统便可以在因设备运行环境或者数据信息改变而产生系统故障时,可以快速分析判断出故障地点,然后快速截断故障线路以及启用备用线路,从而有效保障整个电力系统的可靠运行。例如四川省内江市铁佛220kV智能变电站在进行模块式建设过程中,同步接入了继电保护系统,使铁佛220kV智能变电站具备可远程操作的功能,而且有效减少建设以及后期维护的成本,同时继电保护系统所具备的良好作用,极大地提高了铁佛220kV智能变电站供电能力以及有效保障了其运行的安全性和稳定性。由此可知,智能变电站中继电保护系统的可靠性对于智能变电站本身乃至整个电力系统的正常运行有非常重要的意义。
        3 智能变电站继电保护功能
        3.1 限定延时电压
        在智能变电站运行的过程中,对延时电压进行限定,提升继电保护系统可靠性的有效手段,这一点需要引起系统设计人员的高度关注。智能变电站在运行的过程中,很容易受到各种因素的干扰,比如环境因素等,在这种情况下,智能变电站容易产生断路问题,影响到正常的电力供应。对变电站进行限定延时控制,可以有效地减少这些不良因素产生的威胁,在延时控制下,可以实现有效地智能变电站电流监测,实时的获取电流信息,当电流值出现异常时,继电保护系统就会产生作用,切断线路,避免异常电流对系统造成影响,实现了对变电设备的有效防护,在这种防护作用下,智能变电站的可靠性得以提升。
        3.2 辅助决策工功能
        在电力系统运行的过程中,经常会出现各种故障,极大地增加系统风险,同时,继电保护也会因此而产生保护误动的情况,对系统运行非常不利,错误的继电保护会造成设备损毁甚至引发电力事故。在之前的系统运行环节,针对各种系统故障,通常需要采用人工分析的方式,对故障成因和故障发生位置进行确定,这种故障分析方式会受到人为因素的直接影响,人员的水平和工作经验,会对故障处理效率产生制约,而且这种故障确定方式会消耗大量的时间,故障处理效率不高。继电保护系统的应用,可以消除传统故障处理模式中存在的各种弊端,在系统运行过程中,继电保护系统可以对系统运行信息进行收集,对这些信息进行模糊分析,不仅可以在故障发生的时候第一时间做出预警,确定故障位置,而且在继电保护系统的作用下,实现对故障的有效预测,实现故障的事前控制,及时地做出应对,充分发挥出继电保护系统的重要作用。
        3.3 继电保护的状态检修
        状态检修也是继电保护系统的重要功能,在继电保护系统运行的过程中,存在大量的影响因素,设计因素、二次回路因素等等,任何一个因素如果没有得到有效排除,都会极大地增加系统运行风险,阻碍继电保护系统重要作用的发挥。在智能技术的作用下,继电保护装置的功能更加强大,具有自检的功能,可以及时的发现自身问题,可以有效地提升状态检修效果,促进系统的稳定运行。
        4 结论
        综上所述,通过本文的研究,对于智能变电站中涉及到的调试技术有一个基本了解,但是因为不同变电站中的调试要求与条件存在差异,所以在实际的工程建设过程中,还要充分结合变电站具体的情况,灵活参考和借鉴上述方法,这样才能最大限度的将调试技术时效性发挥出来,从而保证整个电网的健康、稳定运行。
        参考文献:
        [1]徐清泽,王晨,孙迎秋.智能电网建设中电力工程技术的应用对策简析[J].数字通信世界,2020(01):229+262.
        [2]逯黎明.电力工程中的智能电网技术应用[J].集成电路应用,2019,36(11):84-85.
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