220kV智能变电站继电保护配置方案研究

作者:未知

  [摘要]目前在信息技术的推动下,变电站的运行以及维护工作迎来了重大改革,即变电站智能化,由此这也成为了我们国家电网最重要的一部分工作内容。对于变电站的运行来说,继电保护技术是最关键的一项技术,现在该技术的发展给变电站的改革和进步提供了相应的保障。对于电力系统的进一步发展来说,使用先进的技术手段对保护装置进行研究是十分必要的,尤其是对于220kV的智能变电站中的继电保护装置而言。基于此,本文对220kV智能变电站继电保护配置方案进行研究,以供参考。
  [关键词]220kV;智能变电站;继电保护;方案
  引言
  智能电网发展的产物是智能变电站。为有效提升智能变电站的建设效益,国家电网应规范智能变电站继电保护技术规范。针对智能变电站继电保护特征,着重分析继电保护体系的技术要求、配置原则和合并单元等。基于此,简述了220kV智能变电站继电保护体系的方案和发展趋势。
  1智能变电站继电保护配置的构成
  1.1数字核心部件
  数字核心部件是智能变电站继电保护装置的关键部件。数字核心部件其实是一个微型的设计系统,和计算机结构设计系统差不多。该设计系统主要由中央处理器、存储器和控制电路等组成。数字核心部件系统与计算机系统相比,继电保護装置通过数据处理、信息追踪等方式,形成一个比较完善的保护系统。
  1.2模拟量输入接口系统
  电力系统运行过程中,如果出现电力故障,继电保护装置会自动开启,对故障线路进行隔离,以免电力故障范围进一步扩大。由于不同时段,电力用户的用电量不同,所以继电保护装置能够及时了解用户的实际用电需求,而继电保护装置没有一个固定值作为保护根据。所以,继电保护装置需要根据用户的实际用电需求,将电网输入接口的电能最大化,以满足居民用电变化需求。将电路传感器的模拟信号转化为数字信号以后,系统将这些数据信息传输到数字核心部件进行处理和分析
  1.3人机对话接口系统
  人机对话接口连接继电保护装置和使用者,包括键盘、显示器以及指示灯,将这些电子设备连接起来,建立智能变电站继电保护装置的信息系统,通过信息系统对继电保护装置进行监督和管理。继电保护装置信息系统调试起来比较复杂,涉及到电力系统的额定值、控制指令的发布等等。所以在调试的时候,要根据继电保护装置信息系统相关参数和故障类型,然后做出合理的调试指令。
  1.4通信系统
  通信系统能够对继电保护装置进行保护,在继电保护系统中设置专用的通信接口,该通信接口为计算机网络接口,从而可以将继电保护装置局域网和广域网有效地连接起来,实现对智能变电站继电保护装置的网络信息化。通信系统的接口具有一定的特殊性,在应用过程中,应该以电力系统计算机形式为主,实现对智能变电站继电保护装置系统的数据共享、远程操作、远程维护和管理。
  2220kV智能变电站继电保护方法
  2.1变压器配置设施
  保护电压器是集通信、监视和保护为一体的电器设施,也是构成智能化开关的电器单元。变压器保护壳包含了20多项标准化保护流程,不但可以模拟一次设施电流电压,也能实现支持开关量的作用。在保护变压器时,保护层配置为分布式模式。此种配置模式能够实现差动保护,也能应用于集中安装和后备保护。
  2.2过流电限制设施
  致使外部短路和电流出现超负荷的原因是,智能变电站在运行时通常遭到电流过载等。外部出现故障致使跳闸是由于超负荷电流和其他电流值大小存在差距,需要在配置中使用过流电限制方法,准确测量变流电产生的电流值。若是有超负荷电流情况发生,则要向智能终端及时发出警报,同时实施对智能保护系统的保护,从而提高继电保护体系的有效性[3]。
  2.3 继电保护体系的设施
  智能化变电站体系与继电保护系统保护作用相结合,应使用纵联差动的模式保护线路,保护和控制电压间的间隔单元。集中式和后背式作为装置模式,能够随时监测电力系统的运行情况,从而保护继电系统。这不仅是继电保护系统的主要流程,也是提升继电保护系统安全性的有效方式[4]。
  3220kV智能变电站继电保护配置方案
  为了体现220kV智能变电站的优势,还可以将操作单元移植终端操作元件上,这样一来,不仅可以对单个的对象进行保护,还能保留原有的模式,只需要取代传统保护装置的交流输入插件即可,然而这种方案具有一定的局限性,首先是设备数量过多,会在一定程度上提高220kV智能变电站的工作量,并且网络结构复杂,不方便维护工作的开展,因此相关工作人员在研究220kV智能变电站继电保护配置方案时,需要考虑到这一点。常规保护配置方案通常是指基于间隔单元进行配置的一种方案,保留变压器保护、线路保护,并使用常规互感器。常规保护配置方案具有较高的适用性,具有较高的线路保护、母线保护以及断路器保护能力,相关工作人员还可以通过CPU插件来取代模拟量处理,数字接口实现了全自动数据采集,并且使得电容器间隔互相独立,这样不仅为各测的测控装置、计量仪器提供保护,还能保证数据的正常传输,在使用时,只要接入网络,就能将所有的单元合并在一起,使相关工作人员对220kV智能变电站的所有元件有一个直观的认识,因此需要在切换元件时,了解入站控层网络,将220kV智能变电站的间隔配置转向正常接收,相对系统保护配置方案,常规保护配置方案更容易实现,也更为成熟,因此大多数220kV智能变电站都选择这种机电保护配置方案。
  4智能变电站继电保护制度
  4.1独立保护装置应及时处理可能出现的故障
  同时两套保护气体间不存在任何电气联系,若是其中一套出现故障,另一套仍可继续处理。两套保护的采样值来自于独立合并单元,电子型互感器使用的采样系统要和双重化合并单元相互对应。采样系统应使用A/D体系,各合并单元所输入数字采样值应选择同一通道进到相同保护装置。保护采用点使用对点直接采样法,可以不依赖外部。此间隔的断路器使用位置,选择点对点模式。智能变电站可选择使用电子式互感器,继电保护可以使用就地安装法,采用常规互感器,使用电缆跳闸。
  4.2双重化配置使用的网络也应独立
  当一个网络出现瘫痪时,不影响其他网络的运行。当SV网络通过传输方式选择采样种类时,继电保护间的失灵、闭锁等信息可通过GDOSN网络传输。同时,一些保护使用网络模式跳闸,而间隔断路器使用的也是网络模式。同装置接不同网络时会产生干扰,因此装置网络数据接口的控制器应处于独立状态。
  结束语
  近年来,国家大力发展智能电网,智能电网的发展取得了一定的成绩,我国智能变电站的数量超过了5000座以上。然而在实际运行过程中,还存在不少问题,例如智能变电站的继电保护系统。由于传统的继电保护装置和智能变电站的继电保护装置系统存在一定的差异,因此要做好继电保护装置设计方案。通过对线路保护、母线保护和变压器保护方案的设置,实现变电站继电保护装置的有效运行,从而促进我国电网的可持续发展。
  参考文献
  [1]王雪亮,魏建峰.220kV智能变电站继电保护的运行维护研究[J].科技风,2019(08):207.
  [2]兰玲辉.220kV智能变电站的继电保护运行与维护分析[J].山东工业技术,2017(12):160+194.
  [3]郭勇.220kV智能变电站继电保护配置分析与研究[D].华北电力大学(北京),2016.
  [4]马涛,武万才,冯毅.智能变电站继电保护设备的运行和维护[J].电气技术,2015(06):130-131+134.
  [5]蓝海涛.智能变电站继电保护二次安全措施规范化的建议[J].智能电网,2014,2(01):62-66.
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