智能变电站继电保护装置的运行要点及分析

智能变电站继电保护装置的运行要点及分析

(国网山东省电力公司海阳市供电公司山东烟台265100)

摘要:随着信息技术和网络技术发展,智能电网成为我国电网技术改革的重要方向。作为智能电网的第一道保护防线,变电站继电保护作用不可小觑。本文主要就智能变电站继电保护装置的运行要点进行了相关的分析,以供参考。

关键词:智能变电站;继电保护系统;运行要点

引言:继电保护的任务就是当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。

1智能变电站的继电保护配置机构

数字化变电站的是在自动化一次设备基础上加上网络化二次设备,以IEC61850通信规范为前提,实现信息的共享和交互性,并具有继电保护和数据管理等功能的现代化变电站。智能变电站可以分为三个层次,即现场间断层装置、中间网络通信层、后台的操作层。

1.1过程层。过程层包括合并单元、智能终端和接口设备,其核心设备是交换机。过程层对继电的保护主要通过快速跳闸装置。首先,对电力运行的电气量进行实时监控,比如电流、电压幅值、相位、谐波分量等,并通过交换机以网络交互式传递信息。其次,检测运行设备的状态参数,检测变压器、隔离开关、断路器等设备的工作状态等。最后,执行和驱动操作控制,比如直流电源充放电的控制。

1.2间隔层。间隔层承担着对设备进行保护和控制的作用,对间隔层数据的实时采集以及控制命令发出的优先级别等,开展操作同期以及其他控制功能,承担承上启下的通信功能。

1.3控制层。控制层的主要设备是主机、运动装置、规约转换器等。主要功能是,对全站数据信息的实时汇总,对数据库的刷新,并把收集到的信息传送到监控中心接受指令,向间隔层和过程层传递指令。另外,可以根据不同运行方式,预先结合离线定制整定算法,确定几套定值整定方案,确定系统运行中发生状况时,保护相应切换到预先设定好的一套定值区。

智能变电站按照对象进行保护装置的配置,如主变保护、线路保护、母线保护等,和采用常规互感器时一样,只不过将原来保护装置的交流量输入插件更换为数据采集光纤接口,用以太网统一传输GOOSE以及采样值。

2继电保护对电力系统的作用

2.1保护电力安全。在电力数据信息的安全性上继电保护技术发挥着非常重大的作用,能够将外界的干扰有效避免,从而避免装置出现损害的状况。继电保护装置能够在电力系统正常运行的状态下实现有效的监测控制。

2.2对系统故障能够进行有效检测,及时防范电力系统中可能存在的隐患。继电保护系统在设备或者元件出现故障后,发出警报提醒值班人员进行及时处理。还能对断路器发出指令,控制跳闸,以免设备受到损害不能正常的运行,电气元件也能得到相应的保护,这些功能是其他设备无法达到的。

2.3耗费的成本较低,易于操作,便于安装。继电保护装置的材料质量小,有利于电力施工,有效降低了电力系统占据的空间,还能有效促进系统的安装效率,降低成本消耗的效果是非常显著的。此外,继电保护装置在安装上非常易于操作,只需按照安装图纸即可进行装置安装,因此在人力耗费上也是比较小的。

3智能变电站继电保护系统的要求

3.1可靠性

继电保护装置在性能上需要满足可靠性的要求,这就需要继电保护装置本身的质量能够保障,而且各回路连接完好,运行维护工作都能到位。对于高质量的各个组成元件,则可以有效的保证其各个回路接线的简单化,也就使保护工作的可靠性得以增强。另外继电保护装置可靠性的提高,还需要正确的对其进行调试、整定和运行维护,再通过丰富的运行经验,这将为继电保护装置可靠性提升奠定良好的基础。继电保护可靠性就是要做到避免继电保护的误动和拒动。

3.2选择性

继电保护是在系统中出现故障时,能够有效的切除故障部位,但切除故障时应尽可能在最小的敬意内进行断开,从而最大限度的保证系统中无故障部位的继续运行。这就需要利用选择性使线路的后备保护与主保护能够正确的进行配合,同时相邻元件的后备保护之间也能够正确的进行配合。

3.3速动性

当故障发生时,继电保护通过速动性可以第一时间内将故障切除,从而确保系统运行的稳定性,使故障设备和线路损坏程度达最小,减少故障波及的范围,确保自动重合闸和备用电源的效果。使继电保护的各项性能得以最好的发挥出来,提高继电器动作和跳闸时间。

3.4灵敏性

继电保护装置所保护的范围之内,当发生故障或是运行异常时,其能够在第一时间内进行反应,即继电保护的灵敏性,在系统发生断路时继电保护能够敏锐听感觉到,并在第一时间做出正确的反映。

4继电保护存在的问题

4.1开关保护设备选择配合不当造成越级跳闸,近年来广泛采用了在负荷密集区建立开关站,通过开关站对台区配电变压器和用户配电所供电,即采用变电所——开关站——配电变压器(配电所)的供电方式;

4.2一般在合闸的过程中其他保护都受到母线保护的影响,因此,合闸后就自动解除了。所以,任何一段母线出现故障或者出现保护拒动的时候,只要是在母线并联的情况下,都会引起两段母线全停;

4.3运行方式的改变往往会导致保护“四性”发生变化,容易发生误动事故;

4.4人为因素。安装人员未能按设计要求正确接线或接线中极性不正确等误接线问题和检修、运行人员的误操作问题在不少电网中都曾发生过。根据统计,在220kV系统中,人为因素故障约占总故障的38%。

5提高继电保护运行操作的准确性

5.1利用数字化提高保护性能

互感器传输性能的提高和互感器故障的减少使继电保护不需要再考虑电流互感器饱和、二次回路断线、二次回路接地等互感器故障问题。电气量信息传输的真实性也为继电保护装置性能的提高带来了便利条件。

5.2加强技术改造工作

针对直流系统中,直流电压脉动系数大,多次发生晶体管及微机保护等工作不正常的现象,将原硅整流装置改造为整流输出交流分量小、可靠性高的集成电路硅整流充电装置。对现场二次回路老化,保护压板及继电器的接线标号头、电缆标示牌模糊不清及部分信号掉牌无标示现象,应重新标示,做到美观、准确、清楚。组织对二次回路全面检查,清除基建遗留遗弃的电缆寄生二次线,整理并绘制出符合实际的二次图纸供使用,杜绝回路错误或寄生回路引起的保护误动作。

5.3提高继电保护运行操作的准确性

运行人员首先要先把保护原理和二次图纸学习好以后,然后再核对和熟悉现场的二次回路端子、继电器、信号掉牌及压板。要按照继电保护的规程操作,按照保护安全措施执行,一定要严格执行“两票”。投入和退出的时候,一定要调度同意,还要遵守调度的规范要求。在退出的时候,一定要按照编程中的使用说明书进行投入和退出,这样才能使得投入和退出的准确性。值班人员为了主要按照规定进行操作的,除了能减少阅读保护图的时间还可以保证操作的正常运行。

6结束语

总之,在现在高速发展的状态下,继电保护系统已经有了很大的改善,但是,继电保护的问题还是有很多的,因此我们需要制定出更完善的措施,这样才能更有效的提高继电保护操作的准确性,从而使得整个变电系统运行的非常正常,从而更好的保证电网的运行安全。

参考文献:

[1]鲍辉.浅谈智能变电站的优点及运行维护[J].中国新技术新产品.2014(03).

[2]郑建栋.试析变电站智能设备应用状况[J].电子测试.2013(07).

[3]牟世超,路兴平.变电站设备改造思路及设计优化方案探究[J].电子制作.2015(06).

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