探讨110kV智能变电站继电保护的运行维护

作者:未知

  【摘要】110kV智能变电站的继电保护系统对于日常供电工作有着举足轻重的作用。相比传统的综自变电站而言,智能变电站的继电保护系统的计算机数字、自动检测等特点更为突出。但是有利有弊,智能变电站的继电保护系统维护要求繁多,运维工作十分重要。
  【关键词】110kV智能变电站;继电保护;运行维护
  一、110kV智能变电站继电保护的概述
  智能变电站,是以采集数字化、传输光纤化、规约标准化、控制网络化为基本要求,尽量实现资源共享、减少设备配置,降低变电站运行能耗,实现了全站二次系统的互操作,从而实现电网的智能控制。智能变电站通过光纤代替电缆,可以实现低碳环保的效果,另外还具有较好的交互性,即在变电站内可以进行信息的实时交换、共享。全站采用一体化站用电源系统。对站用电源进行全面整合,将站用交流电源、直流电源、UPS电源、通信电源统一设计,通过一体化监控模块将站用电源各子系统通信网络化,实现站用电源信息共享,一体化监控模块通过以太网口,采用IEC61850规约与监控后台通信。该电源系统还有智能型监测装置,具有完善的保护、在线自诊断、绝缘检测、直流接地巡检及蓄电池自动巡检等功能。此外,智能变电站还具有较高的可靠性,在变电站内一旦一个系统出现问题,就会造成站内所有系统的瘫痪,因此,在智能变电站要通过完善继电保护装置以及规范操作人员操作行为,通过自身的基本功能来保证变电站内工作的正常运行。智能变电站继电保护,是针对于电力系统中出现的故障进行自动处置,来保证电力系统以及电力设备元件的正常運行。智能变电站继电保护技术,可以很好的保证智能变电站内的正常运行,具有数据同步化的特点,以及数据采样异常的处理等优势。在智能变电站中对于继电保护装置要求能够在第一时间进行故障判断和处理,需要具有自主选择性,即对于故障能够进行正确的判断,并将其进行切断;灵敏性,是指电力系统的电气设备在发生故障时候,继电保护装置的反应速度。继电保护系统的组成部分有:电子互感器、合并单元、智能终端、交换组。在智能变电站内继电保护系统是在发生故障时候,被保护设备在可以及时的从电网中分离出来,另外,还可以对于智能变电站的设备进行实时监控,一旦发生非正常运行就会发出报警信号,以便工作人员及时的进行维修。
  二、110kV智能变电站继电保护系统运维常见问题分析
  2.1保护系统中的光纤
  智能变电站继电保护系统中,光纤的稳定性与否和质量的好坏都会对继电保护系统能否正常运行产生影响。具体来说,光纤的损坏会导致保护设备和智能终端之间的继电保护系统失去作用,或者GOOSE和SV插件出现故障也会使继电保护失去作用。
  2.2合并单元和智能终端对多台保护设备的影响
  对于智能变电站的继电保护系统来说,合并单元和智能终端的保护设备不止一个。这样一来,当有电路的合并单元出现问题时,电力系统的保护设备就会停止运行,就会造成大面积的供电系统继电保护设备失去作用。
  2.3设备老化、系统更新问题
  智能变电站继电保护系统的运维管理免不了要进行硬件设备的维修、更新、替换。并且在继电保护系统的使用中,由于系统运行时间较长,如果不可以和新的智能电网相匹配,就需要进行继电保护系统的升级或者CPU换新。除此之外,室外的设备在自然环境中也容易受到腐蚀、积尘等损坏,造成装备老化现象,影响继电保护装置的正常运行。
  三、110kV智能变电站继电保护运维措施
  3.1110kV变压器的保护运维措施
  一般而言,在智能变电站的继电系统保护中,过程层对变压器的保护形式均是采用了分布式的保护运维结构。也就是说,一般情况下,当变压器开启工作状态时,则系统会立启动差动保护装置,而后随之启动后备保护装置。而110kV变电站的变压器保护运维模式则不同于一般的变压器保护,在110kV变压器启动工作状态时,可以同时实现差动保护与后备保护机能,使其可以得以双重的保护。另外,对变压器的保护运维还要注意以下几点要求,即:确保变压器的周围无积水和杂物,检查和完善变压器的防侵蚀措施,如果变压器的灰尘较多时,要进行及时的清理,定期对变压器元件进行检查,检查变压器的声音是否存在异常、温度及湿度是否达到标准要求。
  3.2设备防干扰维护
  正如上面所说智能变电站主要建立在网络信息技术的基础上,其智能化程度较高,系统中所应用的微机设备是智能变电站得以稳定运行的支撑条件,由于系统运行中周边环境磁场较强,容易对线路产生一定的干扰影响,甚至造成设备故障问题,加强设备的防干扰维护工作至关重要。对于微机设备来讲,如果想降低电磁等能量场带来的不利影响,必须要做好接地措施,在微机设备的安装过程中重视外壳与地面的连接,从而达到微机设备的保护效果。另外,除了接地操作以外,微机设备还面临诸多外部干扰,面临这种情况进行设备维护就需要积极寻找干扰源,有针对的排除干扰问题,为微机运行创造良好的工作环境,提高设备的抗干扰能力。
  3.3对间隔合并单元故障的维护
  就当前的智能变电站建设水平与运行状况来看,间隔合并单元故障是一种最为常见的故障类型,也就是说,合并单元是智能变电站继电保护设备当中的薄弱环节。对此,需要运维人员加以重视,总结丰富的运维经验,保证故障发生时能够快速、准确地判断故障原因,并通过先进的技术手段降低相关故障的发生率。例如,在单套配置的间隔当中,有可能发生合并单元故障,故障发生后,运维人员需要在第一时间发出“断开”申请,即让发生故障的间隔单元的开关及时断开,并退出运行。当合并单元故障发生在双套配置的间隔当中时,运维人员需要作出如下反应:将单线间隔与故障位置对应的保护出口压板退出运行,同时将故障位位置对应的保护母线装置退出运行。当发生合并单元故障问题时,退出处理能够避免故障影响的进一步扩散,并为运维人员获取到充足的维护时间。
  3.4开关柜运维
  随着变电站继电保护系统使用时间的增长,用电负荷和配变容量也随之不断的增长,开关会出现了开关拒合的现象,经研究,引起这种故障的原因有二:①由于承载该开关的线路出现相间短路问题;②由于开关的节点焊死或合闸卡住不能恢复其位置等故障造成。经研究发现,在进行合闸时冲击电流对设备会造成一定影响。当开关刚刚开始启用时,冲击电流受较小的供电负荷影响也比较小,保护装置无法起到作用;随着使用时间的增长,供电负荷也不断增长,导致冲击电流逐步增大,当电流值达到开启保护装置的临界点时,开关就会拒合。所以只要将其运行方式稍作改变,冲击电流就可以有效减小,此时开关就可以顺利合闸。
  3.5线路的保护运维措施
  在110kV智能变电站继电保护运维中,必须要首先保证变电站的运行状态与继电保护系统实时相连。同时,要求在保护中,变电站的线路间隔之间要与设备的监控装置相连接,从而实现变电站的智能系统终端与Goose网络环境进行实时的数据交换及信息的交流。
  结语
  综上,智能变电站继电保护系统的运维工作中,一些问题依然存在,继电保护系统的相关工作人员要对运行维护上的一些问题进行深入分析探讨,并积极研究适合的解决方案。本文主要是对110kV智能变电站继电保护系统的运维常见问题进行分析与解决,并提出了一些常见运维策略,望以此可以给相关运维管理方面的工作提供参考。
  参考文献
  [1]杜昌林.浅谈110kV智能变电站继电保护问题[J].科研,2015(29):245~246.
  [2]曾静.110kV智能变电站继电保护配置研究[J].华东科技:学术版,2015(4):249.
  许婷(1993.06-),女,甘肃庆阳人,四川大学电气工程及其自动化专业本科生,助理工程师,高级工,单位:国网甘肃省电力公司庆阳供电公司
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