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探討110kV智能變電站繼電保護的運行維護

作者:未知

  【摘要】110kV智能變電站的繼電保護系統對于日常供電工作有著舉足輕重的作用。相比傳統的綜自變電站而言,智能變電站的繼電保護系統的計算機數字、自動檢測等特點更為突出。但是有利有弊,智能變電站的繼電保護系統維護要求繁多,運維工作十分重要。
  【關鍵詞】110kV智能變電站;繼電保護;運行維護
  一、110kV智能變電站繼電保護的概述
  智能變電站,是以采集數字化、傳輸光纖化、規約標準化、控制網絡化為基本要求,盡量實現資源共享、減少設備配置,降低變電站運行能耗,實現了全站二次系統的互操作,從而實現電網的智能控制。智能變電站通過光纖代替電纜,可以實現低碳環保的效果,另外還具有較好的交互性,即在變電站內可以進行信息的實時交換、共享。全站采用一體化站用電源系統。對站用電源進行全面整合,將站用交流電源、直流電源、UPS電源、通信電源統一設計,通過一體化監控模塊將站用電源各子系統通信網絡化,實現站用電源信息共享,一體化監控模塊通過以太網口,采用IEC61850規約與監控后臺通信。該電源系統還有智能型監測裝置,具有完善的保護、在線自診斷、絕緣檢測、直流接地巡檢及蓄電池自動巡檢等功能。此外,智能變電站還具有較高的可靠性,在變電站內一旦一個系統出現問題,就會造成站內所有系統的癱瘓,因此,在智能變電站要通過完善繼電保護裝置以及規范操作人員操作行為,通過自身的基本功能來保證變電站內工作的正常運行。智能變電站繼電保護,是針對于電力系統中出現的故障進行自動處置,來保證電力系統以及電力設備元件的正常運行。智能變電站繼電保護技術,可以很好的保證智能變電站內的正常運行,具有數據同步化的特點,以及數據采樣異常的處理等優勢。在智能變電站中對于繼電保護裝置要求能夠在第一時間進行故障判斷和處理,需要具有自主選擇性,即對于故障能夠進行正確的判斷,并將其進行切斷;靈敏性,是指電力系統的電氣設備在發生故障時候,繼電保護裝置的反應速度。繼電保護系統的組成部分有:電子互感器、合并單元、智能終端、交換組。在智能變電站內繼電保護系統是在發生故障時候,被保護設備在可以及時的從電網中分離出來,另外,還可以對于智能變電站的設備進行實時監控,一旦發生非正常運行就會發出報警信號,以便工作人員及時的進行維修。
  二、110kV智能變電站繼電保護系統運維常見問題分析
  2.1保護系統中的光纖
  智能變電站繼電保護系統中,光纖的穩定性與否和質量的好壞都會對繼電保護系統能否正常運行產生影響。具體來說,光纖的損壞會導致保護設備和智能終端之間的繼電保護系統失去作用,或者GOOSE和SV插件出現故障也會使繼電保護失去作用。
  2.2合并單元和智能終端對多臺保護設備的影響
  對于智能變電站的繼電保護系統來說,合并單元和智能終端的保護設備不止一個。這樣一來,當有電路的合并單元出現問題時,電力系統的保護設備就會停止運行,就會造成大面積的供電系統繼電保護設備失去作用。
  2.3設備老化、系統更新問題
  智能變電站繼電保護系統的運維管理免不了要進行硬件設備的維修、更新、替換。并且在繼電保護系統的使用中,由于系統運行時間較長,如果不可以和新的智能電網相匹配,就需要進行繼電保護系統的升級或者CPU換新。除此之外,室外的設備在自然環境中也容易受到腐蝕、積塵等損壞,造成裝備老化現象,影響繼電保護裝置的正常運行。
  三、110kV智能變電站繼電保護運維措施
  3.1110kV變壓器的保護運維措施
  一般而言,在智能變電站的繼電系統保護中,過程層對變壓器的保護形式均是采用了分布式的保護運維結構。也就是說,一般情況下,當變壓器開啟工作狀態時,則系統會立啟動差動保護裝置,而后隨之啟動后備保護裝置。而110kV變電站的變壓器保護運維模式則不同于一般的變壓器保護,在110kV變壓器啟動工作狀態時,可以同時實現差動保護與后備保護機能,使其可以得以雙重的保護。另外,對變壓器的保護運維還要注意以下幾點要求,即:確保變壓器的周圍無積水和雜物,檢查和完善變壓器的防侵蝕措施,如果變壓器的灰塵較多時,要進行及時的清理,定期對變壓器元件進行檢查,檢查變壓器的聲音是否存在異常、溫度及濕度是否達到標準要求。
  3.2設備防干擾維護
  正如上面所說智能變電站主要建立在網絡信息技術的基礎上,其智能化程度較高,系統中所應用的微機設備是智能變電站得以穩定運行的支撐條件,由于系統運行中周邊環境磁場較強,容易對線路產生一定的干擾影響,甚至造成設備故障問題,加強設備的防干擾維護工作至關重要。對于微機設備來講,如果想降低電磁等能量場帶來的不利影響,必須要做好接地措施,在微機設備的安裝過程中重視外殼與地面的連接,從而達到微機設備的保護效果。另外,除了接地操作以外,微機設備還面臨諸多外部干擾,面臨這種情況進行設備維護就需要積極尋找干擾源,有針對的排除干擾問題,為微機運行創造良好的工作環境,提高設備的抗干擾能力。
  3.3對間隔合并單元故障的維護
  就當前的智能變電站建設水平與運行狀況來看,間隔合并單元故障是一種最為常見的故障類型,也就是說,合并單元是智能變電站繼電保護設備當中的薄弱環節。對此,需要運維人員加以重視,總結豐富的運維經驗,保證故障發生時能夠快速、準確地判斷故障原因,并通過先進的技術手段降低相關故障的發生率。例如,在單套配置的間隔當中,有可能發生合并單元故障,故障發生后,運維人員需要在第一時間發出“斷開”申請,即讓發生故障的間隔單元的開關及時斷開,并退出運行。當合并單元故障發生在雙套配置的間隔當中時,運維人員需要作出如下反應:將單線間隔與故障位置對應的保護出口壓板退出運行,同時將故障位位置對應的保護母線裝置退出運行。當發生合并單元故障問題時,退出處理能夠避免故障影響的進一步擴散,并為運維人員獲取到充足的維護時間。
  3.4開關柜運維
  隨著變電站繼電保護系統使用時間的增長,用電負荷和配變容量也隨之不斷的增長,開關會出現了開關拒合的現象,經研究,引起這種故障的原因有二:①由于承載該開關的線路出現相間短路問題;②由于開關的節點焊死或合閘卡住不能恢復其位置等故障造成。經研究發現,在進行合閘時沖擊電流對設備會造成一定影響。當開關剛剛開始啟用時,沖擊電流受較小的供電負荷影響也比較小,保護裝置無法起到作用;隨著使用時間的增長,供電負荷也不斷增長,導致沖擊電流逐步增大,當電流值達到開啟保護裝置的臨界點時,開關就會拒合。所以只要將其運行方式稍作改變,沖擊電流就可以有效減小,此時開關就可以順利合閘。
  3.5線路的保護運維措施
  在110kV智能變電站繼電保護運維中,必須要首先保證變電站的運行狀態與繼電保護系統實時相連。同時,要求在保護中,變電站的線路間隔之間要與設備的監控裝置相連接,從而實現變電站的智能系統終端與Goose網絡環境進行實時的數據交換及信息的交流。
  結語
  綜上,智能變電站繼電保護系統的運維工作中,一些問題依然存在,繼電保護系統的相關工作人員要對運行維護上的一些問題進行深入分析探討,并積極研究適合的解決方案。本文主要是對110kV智能變電站繼電保護系統的運維常見問題進行分析與解決,并提出了一些常見運維策略,望以此可以給相關運維管理方面的工作提供參考。
  參考文獻
  [1]杜昌林.淺談110kV智能變電站繼電保護問題[J].科研,2015(29):245~246.
  [2]曾靜.110kV智能變電站繼電保護配置研究[J].華東科技:學術版,2015(4):249.
  許婷(1993.06-),女,甘肅慶陽人,四川大學電氣工程及其自動化專業本科生,助理工程師,高級工,單位:國網甘肅省電力公司慶陽供電公司
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