【摘要】110kV智能变电站在整个供电系统中,起着电能分配与电能变换两大重要作用,不仅可以稳定变电运行,提高用电安全性,而且降低了变电运行成本,因此对其进行继电保护非常有必要,为确保110kV智能变电站的继电保护正常工作,维护供电线路稳定运行,本文针对110kV智能变电站继电保护存在的问题进行分析,并对其保护措施进行研讨,为智能变电站的继电保护系统改进提供合理意见。
【关键词】110kv智能变电站,继电保护,措施
随着现代科学技术的飞速发展,智能电网是未来电网的发展方向,变电站也逐渐转化成数字化、智能化。变电站是电网的节点,是实现智能电网的重要基础和支撑,近年来,变电站全停和主变压器烧毁事故屡见不鲜,安全性和可靠性存在一些问题,为维持电力系统正常运行,需要及时采取保护动作切除故障。同时,为保证110kV 变电站顺利运行,需要应用继电保护装置减小故障影响范围,在此过程中需要对继电保护系统进行分析,不断提高继电保护装置的综合效益,从而将损失降到最低。110kv智能变电站的继电保护需要根据实际情况进行优化,降低故障发生率,从而提高继电保护性能。
一、110kv智能变电站继电保护故障分析
110kv继电保护装置常见的故障原因主要包括:数据同步采集问题、运行故障、过度依赖过程层网络、环境影响。
1.数据同步是继电保护装置的重要组成部分,其与采集回路和互感器互相关联,数字化互感器采集的信息会储存在继电保护装置的内部,但如某一互感器出现了故障,将会由于关联性原因而导致间隔采样数据失效,出现间隔保护装置误动的情况。
2.运行故障在继电保护故障中是比较严重的,如变压器故障、主变差动保护误动、开关拒合等,这些故障往往会导致严重后果。
3.过渡层网络是数字化变电站通信的核心,但如果对过渡层网络过于依赖,将会导致数字变电站出现故障。虽然过渡层网络有着纽带的作用,可以将智能电子设备相连接,但如某一设备出现故障,其他设备也会出现或大或小的故障。当前过渡层网络的智能模块建设以GOOSE和SV共网的组网为主,如网络出现故障,保护装置将会失去其原有的作用,对电网的安全、稳定运行来说是严重的威胁。
4.高温或强电磁干扰会影响几点保护装置的运行,如环境较为恶劣,也会影响到光电器件,常见的问题如产生大量灰尘及静电颗粒,如传感单元中出现性能劣化的元件,将会产生额外的导电通道,静电颗粒会出现堆积的情况,引发各类故障。
二、智能变电站继电保护措施
110kv智能变电站可以应用线实时自整定技术,从而保证各种仪器、传感器等均能处于正常运行状态。同时,可以应用自适应技术实现双重配置,在变电站正常运转时,采用集中式后备保护,如出现异常情况,可以实现实时监控,并对一床供电系统运行状态报警,保证设备可以正常供电。如供电系统出现了异常情况,需要利用继电保护装置进行信息报备,方便工作人员对问题进行处理,使供电能够时刻处于平稳的状态。如出现电力系统故障,为防止影响的扩大,继电保护装置就显得尤为重要,可以自发切断发生故障的部分,保证其他电网运行的正常与稳定,因此将变电站继电保护措施进行总结。
1.110kv线路保护
110kv智能变电站的线路保护,体现在继电保护的每个环节,在110kv智能变电站线路两端间隔之间有必要设置相应的保护测控装置,不但要能够与过程层GOOSE网进行有效联系,以利于信息交换,还要与合并单元格以及智能终端可以进行相应的链接;变电站的闸刀进行合理控制;电子式电压互感器应安装在变电站的主线路与母线路之间的位置,获得相应的控制信号,然后利用相应的合并单
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元,将信号封装,并将信号直接传输到智能变电站的SV单元,实现监测及保护功能。
1. 变压器保护
根据我国的有关规定,要求110kV智能变电站必须配置双套设备,从而满足保护的实际需求。双套设备一套主用,另一套为备用,并且应该进行一体化设置
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。110kv智能变电站继电保护的变压器保护有多种形式:(1)相间短路后备保
护方式。变压器内部故障时,避免外部相间短路导致变压器中电流在短时间内急剧增加,是差动保护和瓦斯保护的后备,同时也将保护范围延伸到母线和线路;(2)接地短路后备保护方式。为了降低接地产生短路对变压器内部零件造成损害;(3)过负荷保护方式。变压器三侧容量都均衡时,在其三侧都应该安设相应的过负荷保护装置;(4)非电量保护方式。变压器的非电量保护包括瓦斯保护、温度保护、压力保护等,应该根据变压器的实际运行情况进行选择。
3.智能变电站的母线(分段)保护
母线保护是电力系统继电保护的重要组成部分之一,在整个输配电中起着重要作用,母线故障是电力系统中很严重的故障, 它直接影响母线上所连接的所有设备的安全和运行, 也会导致大面积停电事故或设备损坏,因此应该选择具有快速性、灵敏性、可靠性、选择性的母线保护。通过单套配置的方法,形成保护装置与装置集成,以互相呼应的保护形式使其跳转,在跳转的过程中运用GOOSE网进行连系,当母线启动出现问题时,可以运用GOOSE网进行数据的传输。以宏观角度来阐述,智能变电站母线的保护,可以选择分布式设计方式,在母线间隔之间相互独立的情况下对母线进行保护,但是1lOkV智能变电站与一般变电站保护情况并不相同,因此运用分段式对母线进行保护。分段保护与线路保护相比较,其结构更为简单,分段保护装置可以直接连接到智能终端与合并单元,通过相对独立的GOOSE网络和SV网络实现信息的跨间隔传输。
数字智能变电站应用技术的发展是智能变电站继电保护的关键支撑点,与传统变电站比较,技术更为先进,其整体发展与电网架构、变电站地址的选择、实
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现直接跳闸,以上功能是与智能终端连接,均不必通过GOOSE网络来实现,当电子式互感器接收到电压、电流信号后,先接入到合并单元,然后再通过合并单位的数据打包处理,利用光纤传送到SV网络及保护测控装置当中,实现了智能化应用。
结论:
综上所述,110KV 智能变电站的继电保护运行是一项系统且复杂的工作,只有对110KV智能变电站继电保护运维的原理和依据进行准确的分析,才能有效开展继电保护装置的配设及应用。
参考文献: 1.
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2.
渠凤娟.110kV智能变电站继电保护若干问题研究[J].科学与信息化,2018,(31):90.
[3]刘雷.110KV智能变电站继电保护运维方式探究[J].科学技术创新,2020,(1):182-183.
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