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关键词:继电保护故障;专家诊断;方法;应用
中图分类号:TM7文献标识码:A 文章编号:1009-0118(2011)-12-0-02
社会的进步带动了经济的高速发展,经济的发展又提高了人们的生活水平,而伴随着人们生活水平的不断提高,人们的用电量有了很大的提升,人们对于电的要求也日益增加。我国电网如异军突起,发展强大。在电网发展的同时,继电保护技术也随着电网的发展而发展着,继电保护从过去的晶体管继电保护、集成电路继电保护,再到后来的微机继电保护时代,已经走过了六十多个年头。但随着计算机技术、电子技术和通信技术的快速发展,电力系统对继电保护的要求也越来越高,继电保护向保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化发展是必然的趋势,下面笔者就继电保护系统故障的专家诊断进行了简要的分析。
一、继电保护故障专家诊断的作用
所谓的继电保护就是当电力系统发生故障时,能迅速、准确的自动切除故障,保证电力系统的稳定、安全运行。
继电保护在电力公司日常工作中占有重要地位,它是建立在设备状态评价这一基础之上的,而设备状态评价主要包括寿命预测、可靠性评价以及故障专家诊断。在进行设备状态评价以后,电力公司要把设备状态以及分析诊断结果作为继电保护的根据,安排好检修项目和检修时间,对于电力系统和设备进行主动的检修。由于电力系统中的电气设备在一般情况下都是按照规定的时间进行检修,这个固定的检修时间被我们称为“检修期”,而在检修期对电力系统中的电气设备所进行的检修主要包括电力系统中电气设备的维护、试验以及调试。对于电力系统中的电气设备进行检修的时间是一个周期,这个周期是固定不变的,周期可能是一年也可能是几年。
继电保护故障专家诊断有利于加强有关专家及时、便捷地了解电力系统设备的状态,因为继电保护的故障专家诊断能够使电力专家在办公室里随时的浏览整个管变电站中任何一台电气设备的历史状态和当前状态,继电保护的故障专家诊断作用不止包括这一点,它还能够使电力专家迅速的对电气设备的未来处于什么状态进行及时的预测。对于其检测出来的电气设备存在的隐患,电力专家可以在网上进行远程诊断,在网上远程诊断中,有关电力专家会对存在故障隐患的电气设备进行诊断,且会做出对该电气设备是否进行维修以及何时进行维修、怎样维修等等问题的决策,这就为电气设备维修提供了平台。
二、继电保护故障专家诊断主要内容
继电保护故障专家诊断的实践主体是设备制造厂,继电保护的故障专家诊断内容应该包括省、市级电力专家对故障专家诊断分析的系统平台、通信通道以及变电站的现场元件这3个部分,笔者现对这3个故障专家诊断内容进行分析。
(一)继电保护故障专家诊断分析的系统平台
继电保护故障专家诊断分析的系统平台的主体就是电力专家,这些电力专家都是省级和市级以上的专家,继电保护故障专家诊断分析的系统平台就是这些省级和市级以上的电力专家分析的系统平台,他们通过一种现代的管理方式进行管理程序的编写,这种现代的管理方式是通过对相关单位的实际管理方式进行采集来实现的,而编写管理程序是指专家们对一些大众化的程序进行管理程序编写,在进行编写以后会进行资源共享和状态共享,在这里,资源共享和状态共享的实现媒介是有关单位,也就是在有关单位进行状态共享和资源共享的实现,从而做到有关电力专家的远程诊断。
(二)继电保护故障专家诊断分析的通信通道
继电保护故障专家诊断分析的通信通道也可以与调动自动化共同使用,例如载波、光纤、无线扩频等等,在被网络覆盖所允许的情况下,也可以使用现代所流行的VPN路由器加上ADSL线路通过加密这一方式,拟定一个虚拟专网。这个虚拟专网必须在调度中心与变电站之间实现。
(三)继电保护故障专家诊断分析的变电站现场元件
变电站现场元件就是指集中器、采集器、现场后台软件、主屏以及各种传感器等等,这里所指的各种传感器主要包括电压、温度、压力、湿度及位移等等。
三、继电保护故障的专家诊断注意事项
继电保护在故障专家诊断中是有一定要求的,因为继电保护是一项复杂的系统工程,这就要求故障专家诊断建立一套完整的方法机制、保障体系、技术手段、管理体制规范,以达到电气设备继电保护的目的。
(一)建立方法机制
建立方法机制就是指在进行电气设备继电保护这一重要工作时所运用的方法和机理,其主要体现在一系列的评价导则、检修工艺导则、技术导则以及试验规程等。例如,目前电力设备品种繁多,对于各种各样的电气设备开展状态评价,这就需要运用状态量定义、检测方法、评价模型以及评估方法等,这一过程的实现就是继电保护对故障专家诊断要求的方法机制建立。
建立继电保护对故障专家诊断的方法机制主要包括继电保护的评估、状态量采集方法的研究、状态量存储方法的研究、诊断方法研究、电气设备的特征量、电气设备的状态量定义、对于不同的设备类型进行不同设备故障模式的研究、继电保护的管理模式适用性研究以及故障专家诊断评估的管理流程研究等内容。
(二)建立保障体系
继电保护对故障专家诊断要求的保障体系建立主要是指对于继电保护工作开展顺利所需要的辅工作保障的建立,例如标准文件的制定;装置入网的检测、运维;人员培训;继电保护工作的仿真模拟等等内容。
(三)建立技术手段
继电保护对故障专家诊断要求的技术手段建立是指在状态评价工作的进行中,通过实现相关的评估和检测方法的过程,而相关评估和检测方法过程的实现要求必须通过相关技术手段。在现代继电保护中,国家电网公司提出了基于状态量加权评分这一电气设备状态的评价方式,并被广泛的应用在继电保护电力领域之中。笔者在这里提出了国家电网公司的评价方式,现代社会中存在着一些比国家电网公司所提出的评价方式更好的评价方式,但是每种评价方法都有自身的局限性和优点,如果想更好的对电气设备进行继电保护就要综合考虑现代有关的各个行业和各个领域的安全的评价方法,用多种状态评价方法互相结合这一技术手段来实现故障专家诊断的状态评价,这样做有利于实现电力领域故障专家诊断和评价的标准化和专业化。继电保护管理是一门学问,还需要我们更深层次的发掘和研究。
(四)建立管理体制
继电保护对故障专家诊断要求的管理体制建立主要是指继电保护工作中所需要的种种组织形式,其还包括这些组织形式中的相关分工以及相关职责。笔者主要强调继电保护的主要工作流程体系,继电保护的主要工作流程体系主要包括工作流程、组织体系以及绩效评估等。
四、结语
近些年来,社会得到了不断进步,经济也得到了快速的发展,再加上信息技术科学的研发和不断提升,继电保护故障专家诊断为继电保护技术的发展开辟了新的道路,必将为电力系统的发展注入新的活力。
参考文献:
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【关键词】继电保护;故障信心;管理应用;发展
近年来,随着电网自动化技术的进步及电力系统建设的快速发展,电力运行管理工作的自动化程度达到了很高的水平。与此相比,各种微机保护、故障录波器所产生的大量信息却缺乏统一有效的管理,继电保护信息的监控、系统故障及保护动作行为的分析和管理的自动化水平显得相对滞后,极大地影响了继电保护运行管理的效率。在这种情况下,建立继电保护及故障信息管理系统成为电力运行部门日益迫切的需要。
1.继电保护与故障信息管理的现状
随着变电站综合自动化技术的发展,相关厂商为实现保护与监控网的信息交换,研制了保护专用的信息管理机以及与监控系统配套的继电保护工程师站,但存在通信方式落后、与其他类型保护及录波器不兼容、通信时钟不统一等问题,这使其实用化受到了限制。为此,原电力工业部在《关于开展电力系统继电保护管理年工作的决定》中,提出了建立“继电保护管理信息系统”的要求。此后,国家电网公司及南方电网公司也出台了相关的文件,对继电保护运行信息管理系统的建立、实施及考核提出了明确的要求。本文作者通过对继电保护与故障信息管理系统的发展历史与研究现状进行了详细的介绍,并根据这一系统在电网企业中的实际应用效果进行分析,并提出了自己的意见。
2.继电保护与故障信息管理系统的价值
2.1继电保护与故障信息管理系统的重要性
继电保护与故障管理系统在整个电网工作中起到了不可忽视的作用,是其中的重要组成部分。进行继电保护的工作人员要经常对系统进行检查,收集相关信息,进行分析与统计,并根据这些信息所反应的问题进行改善与处理,对维持系统的安全、稳定运行起到了重要的作用。可是,由于继电保护工作人员的工作量较大,导致劳动生产率较低。所以,继电保护信息管理系统的应用可以有效改善这一状况,提高工作效率。
2.2继电保护与故障信息管理系统的主要任务
电力系统继电保护管理系统的主要任务是对继电保护所涉及的数据、图形、表格、文件等进行输入、查询、修改、删除、浏览。由于管理对象层次多、结构复杂、涉及几乎所有一、二次设备参数、运行状态、统计分析、图档管理甚至人事信息等事务管理,各层保护专业分工较细,这使得数据库、表种类很多,利用管理系统可大大提高工作效率和数据使用的准确性。
3.继电保护与故障信息管理系统的实现
3.1信息数据源的分布
具有广泛的信息数据源是维持继电保护欲故障信息管理系统顺利运行的重要内容,其分布大概有以下三种:
第一、由变电站微机保护装置经RTU发送至调度端的实时运行数据。
第二、继电保护管理端(生技部门和继电保护班组)所存放的设备管理资料、各类试验记录和运行制度等。
第三、其他系统中需要了解继电保护数据或可以提供继电保护有关数据和参考资料的数据源接口。
3.2系统结构
为了能够对各级用户进行充分利用,在进行继电保护与故障信息管理系统建设的过程中可以有效的利用监控计算机网络系统的数据作为这一系统的数据源,这样不仅能够提升系统的自动运营能力,还能够及时的将各种数据源联系起来,提高了运行效率。通过数据仓库技术集成各类数据源,使用方法库来支持各个不同等级客户的分别应用,利用网络功能实施数据交换,并且开放MIS的数据接口,基本实现对二次保护数据资源的充分利用。
3.3系统方法与功能
第一、数据仓库和方法库,数据仓库是比传统的关系数据库更高一级的数据组织形式,它不仅支持海量数据的处理,而且对于动态存储、应用程序接口、非结构化数据等方面都具有更强的性能。数据库的管理与信息化的故障管理结合,科学的建立方法库,方法库是封装了一系列分析处理方法的规则库,也是应用程序软件功能的集中表现,可通过设置各用户权限来限制其对数据仓库的查询和读、写操作,维护数据的完整性,同时也限定了客户的应用范围。
第二、软件应用功能,首先要建立“三遥”数据的实时分析处理方法,这种方法主要是以提高软件本身的应用能力和软件本身的科学化管理能力维族的,其中包括:各类二次信息的查询,和以前定检、定试记录的比较,动作时间和次数的统计,故障、事故等报警事件的指示和响应等。其次,二次设备试验的记录管理、定值单管理、材料管理等。主要由继电保护班组人员填写,其他部门共享查询。
第三、二次设备图形管理系统具备GIS功能,支持图形和数据库相连,直接在图形上查询参数。二次设备事故、缺陷记录分析,各保护装置运行状况分析。主要是继电保护技术专责完成,其他部门共享查询。
第四、设立一次设备参数接口。如电流、电压、功率因素和高压设备试验记录等,配合一次主接线图查询,可作为二次系统的辅助分析数据来源。另外可使用电子函件和新闻公告板方便各部门间的信息交流。
第五、软件开发工具,应用软件开发工具是提高信息技术创新的一种主要动力,采用Microsoft(微软)公司系列工具软件进行开发,在实用性和兼容性上都可以体现应用的先进性及广泛性。随着Internet的广泛应用,信息资源的利用已成为企业发展的巨大动力。
4.系统特点
4.1可靠性高
这种新型的继电保护与继电管理系统采用的是数据仓库和方法库,所以可靠性较高,方便进行维护与升级。其主要内容就是将信息管理系统进行集中管理,即使某一客户工作站突然发生意外事故,也不会影响到系统的其他功能,降低了风险,而且对故障的恢复也很方便、快捷,减少了工作人员的工作难度。
4.2使用性强
这种新型的故障管理系统的应用,解决了继电保护过程中的实际问题,能够有效的帮助继电保护技术人员进行系统的分析以及相关的工作,具有较强的实用性,在一定程度上提高了工作效率。
4.3开放性和先进性
随着科学技术的不断发展进步,这种数据仓库技术可以让继电管理系统的数据来源变得更加广泛,并且具有开放性与先进性,使继电保护变得更加方便,具有良好的发展前景。
5.结束语
目前,各个发供电企业的MIS系统建设已普遍考虑采用Internet/intranet模式,因此在建设企业内各个专业子信息系统时也应采用这种模式,以统一系统的规划及数据的流动,使企业能充分利用各种信息资源推动自身的发展。
【参考文献】
关键词:智能电网;变电站;继电保护
中图分类号:TM41 文献标识码:A
1 智能继电保护的机遇
随着智能电网发展,传统型继电保护配置不足逐渐显现出来:传统继电保护配置中,不同配置间没有统一协议,只能靠特定参数值相配合。为了保证保护动作选择性,不可避免要对多种继电保护设备多次调试,相互迁就。但是我国电力供求状况呈逆向分布,发电站主要分布在西、北部,用电大户集中在中、东部和南部沿海地区,供求两地相距甚远,要求采用远距离,超高压或特高压的输电方式来达到供求关系平衡。在这样复杂的现代电网运输中,依靠固定参考值配合的分段继电保护配置无法保证可靠的动作选择性,且在长距离运输中,各段变电器的相互定值配合也不能发挥各自最大作用,造成浪费。
智能电网时代要求建立与其匹配的智能继电保护,而广域信息交互技术的出现为智能继电保护发展提供了可能性。
从目前技术发现和应用来看:(1)变电站设立局域以太网,高压变电站间铺设的SDH电力光纤网等为继电保护系统提供了信息共享平台。(2)全球定位系统和互联网的应用,实现了电网多点实时监测(3)在IEC61085通讯标准基础上建立起来的智能变电站,使得变电站所有工作数据数字化。这些应用都为智能继电保护提供了技术帮助。
2 智能继电保护配置的主要内容
智能电网的迅猛发展,给智能变电站继电保护配置带来了挑战和机遇,研究和提升智能继电保护配置主要从硬件和软件两方面入手,硬件是指研究智能继电保护配置的元件保护,软件是指继电保护配置中的广域保护系统。
2.1智能继电保护配置的元件保护
2.1.1主设备保护
继电保护装备的主设备保护应该注意保护发电机和变压器:要防止发电机内部短路,要特别注意匝与匝之间的绝缘,深入精确化校对电压器灵敏度,整定计算等;发电机接地保护要可靠;后备保护中的反应限过流等要与发电机的承受力相统一;变压器保护的重点仍然是识别励磁涌流,研究和发现变压器故障计算新原理仍是保护研究的重心。
2.1.2线路保护
智能继电保护的线路保护分为交流线路保护和直流线路保护两方面:在远距离保护下,交流线路易受到高电阻接地影响,回避负荷能力差,在系统震荡时发生短路,同时在同杆架设双回线中,因为电气量范围限制、零序互感和跨线故障等原因,交流线路故障测距误差大甚至是选相失败;在直流线路中,主保护行波保护仍受行波信号不确定影响线路端口非线性元件的采样率、过度电阻、动态时延的限制。这些问题都需要进一步的研究和改善。
2.2智能继电保护配置的广域保护
以数字化信息技术为基础,借鉴于广域式信息交互技术的广域电网保护,在智能继电保护配置中大放光彩。广域电网保护是指在智能变电站一级配置数字化和二级配置网络化的前提下,把整个电力网络看做一个整体,利用全球定位、网络通信、实施监测、分析判断等技术,选择最适合的方法控制或隔离发生故障的设备。
2.2.1 广域电网保护的内涵
广域保护融汇电力系统多点、多角度信息,运用微型处理器对信息进行精确判断分析,对故障做出快速、可靠和精确的隔离或切除保护。同时广域保护还具有自愈能力,能分析判断切除障碍对整个电路系统安全稳定运行的影响,并采取相应的控制措施,这样同时具有继电保护和实现自动控制功能的系统叫做广域保护。
2.2.2广域电网保护的特点
通过上述广域保护的定义得出广域保护系统的特点如下:实时可靠地采集电力系统多点信息。全球定位系统技术、数字化信息技术的发展,为电力系统的广域测试提供技术支持,基于相量测试单元的广域测试系统为电力系统实现实时可靠测试提供了可能,满足智能电网大空间和同时间要求。支持多种电源接入电网,广域保护将电力系统看做一个统一的整体,可以实时保护接入的多种电源,并依据程序准确判断调整以期适应多电源接入电网。
自我控制能力。广域保护具有自我控制能力,可以在故障出现并隔离后,系统依据现实做出自我调整以期实现电力系统安全稳定运行。广域保护自我控制能力是为了防止大范围连锁故障出现。
3 智能继电保护配置的主要方式
根据保护范围不同,智能继电保护系统可分为三种保护方式,即广域电网保护,站域电网保护和就地化间隔保护相互配合的组成方式,这三种保护方式各自有着不同特点。
3.1广域电网保护,可以保护包括中心站在内的十几家变电站。中心站利用决策主机收集所包含的所有厂站信息,以其保护的单位元件为主要保护对象,通过分析判断所收集到的信息进行故障保护。区域保护可靠性最强,故障检测角度最为全面,同时对决策主机处理能力要求也最高。
3.2站域电网保护,主要是作为一个变电站的后备保护,保护范围小于区域电网保护,是站域中心机利用收集到的变电站各个元件的信息,分析判断其存在故障完成保护。站域电网保护对主机计算能力,处理能力要求低于广域电网保护。
3.3就地化间隔保护,主要是保护相应的具体一次设备。保护装置根据主接线方式、电压等级等具体方案,安装于GIS汇控柜或智能控制柜中,柜体按间隔散布在具体设备附近。分布在设备附近的保护装置各自采集本地信息并与其它信息互相分析交换完成保护动作。就地化间隔保护方式灵活,对单一决策依赖小。但是信息庞杂,重叠率高,交互性差。
电网改革作为我国电力工程的重点,其建设和发展不可避免地影响了智能变电站继电保护环境,对变电站继电保护提出了更高标准的要求,广域交互信息技术的出现则为提高继电保护提供了可行性思路。因此,在未来研究智能变电站继电保护设备方面,需要重点考虑:(1)对继电保护元件进行改进。(2)继续研究广域电网保护的新方法新思路,把广域式电网保护、站域式电网保护和就地隔离保护有机统一到智能电网保护中。
参考文献
【关键词】数据源端 维护技术 继电保护 信息系统
智能变电站中广泛的使用IEC61850标准作为变电站全站的数据,提供了科学的、完整的建模规范,对数据命名、数据属性以及数据行为做了统一的定义与描述,提高了数据源端实现维护的可能性,而且智能变电站的推广,为维护技术的应用以及发展,提供了基础条件。
1 数据源端维护技术的应用意义
数据源端的应用主要是将模型数据与图形数据全部统一后,由智能变电站的源端对这些数据进行配置与维护,其主要的目的是让主站可以直接利用数据,减少主站端工作时的任务量,实现主站端数据可以不用进行维护的目标,在智能变电站系统中维护技术的应用的另外一个目标就是保证智能变电站数据与主站端数据一致,若数据不一致则很容易对电网运行构成安全威胁。
2 继电保护信息系统中维护技术的应用流程
在继电保护信息系统中维护技术维护的主要内容包括:模型、通信以及图形,其实现维护的具体流程(如图1),由变电站端使用模型工具以及图形工具来生成具体的文件,并将文件以在线或者离线的形式进行上传,传送至主站端,再由主站端利用计算机工具以自动或者手动的形式将文件导入,生成变电站模型与图形作为数据支撑。除此之外主站端可以使用模型工具在变电站端提供的数据模型中,挑选出变电站的远动装置在运行过程中需要的转发测点,同时形成一份完整的通信点报表,并分别导入变电站端的运动装置以及主站端的前置模块,继电保护信息系统按照此通信点表进行对点通信,可以有效保障模型的一致性与整体性。
3 数据源端维护技术的具体应用
3.1 在模型方面的应用
变电站以IEC61850标准规范数据建模,采用SCD文件描述以及存储变电站数据模型。主站采用IEC61970标准作为电网数据建模的依据,数据模型采用的是CIM文件描述以及存储电网。智能变电站可以利用模型工具把SCD格式的文件转换为CIM格式的文件,同时将采用SCL描述的ICE61850数据模型直接映射到主站端IEC61970上,由主站端负责接收并生成CIM文件,通过文件传输的标准以及协议输送至主站端,最后由主站端负责生成数据库模型,提供给继电保护系统的主站应用,实现继电保护信息系统主站端模型免维护。
3.2 在图形方面的应用
变电站主流电力系统的自动化软件可以将可缩放的SVC文件进行导入或者将其导出,文件主要的描述对象是图元或者样式等,同时还记录电力设备对象以及量测对象等,在对这些对象进行建模时,主要是利用其关键字ObjectID和CIM文件中的关键字rdf:ID,根据这一特点需要SVG和CIM文件进行配套使用,并且要将二者文件同时导入,方可实现图形显示与操作,若需要变电站端传输的文件较多时,可以利用IEC104或者FTP文件向主站端进行传送即可。最终由主站端利用图形工具自动生成一次主接线图,同时对一次设备的电气拓扑关系进行解析以供主站系统使用,由此可以实现主站端图形免维护。
3.3 在通信方面的应用
当前大多数变电站和主站之间采用的是ICE104/104通信,在进行通信前需要保证双方的约定好的通信点表中发送数据和接收数据要一一对应,则必须保证双方通信点表一致,否则会引发通信错误。在使用ICE104/104条约时,由于该条约不可以进行数据模型的传输以及自描述语义,其只能按照通信点表的内容进行对点通信,所以极易造成继电保护信息系统出现通信问题。但是主站端可以根据输送来的数据库模型挑点,可以自动生成通信点表供通信双方共同使用,可以有效的避免由于二次制作或者手工维护造成出错的风险,其实现维护的流程如图2。
4 维护技术应用需要注意的问题
在维护数据模型时,需要注意主站系统可以不被要求必须使用CIM,其主要是由于主站端使用的模型工具只需要将CIM转换成主站系统所使用的私有模型即可,并且不会影响主站系统实现私有。在维护图形时,也需要注意要想实现图形源端的维护,也不必须使用SVG,由主站端图形工具负责将SVG转换成主站的私有图形,则不会对主站系统私有实现产生影响。
虽然主站端的使用规范可以有效的描述电网数据模型,并满足继电保护信息系统的需求,但是继电保护装置数据模型影响着电网安全运行的稳定性,并且主站端继电保护系统中大部分工作都是依靠解析装置模型以及应用数据,由此需要将设备模型与继电保护模型充分的融合在一起,才可以保证电网全景模型的完整性,而完整性需要大量的准确的数据支撑,来维护继电保护系统,经过不断地实践证明IEC61970可以提供给一次设备完整建模规范,不过在维护继电保护装置建模方面还需要进行改进,主要是由于该建模比较简单且不够全面,但是可以充分的作为建模的基础进行扩充,从而实现数据源端维护作用,用来完善IEC61950使其作为数据源端的规范。
5 结语
文中对数据源端维护技术应用在继电保护信息系统中的意义做了简单的论述,同时对数据源端实现维护的流程做了论述,包括在数据建模、图形、通信等,数据源端维护技术可以起到保障继电保护系统的作用,但是想完全起到支撑作用,还需要进一步研究与修改。
参考文献
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作者简介
桑田(1988-),男,湖北省荆州市人。现就职于荆州供电公司检修分公司,主要研究方向为继电保护、电气工程及其自动化。
[关键词]变电站 220kV变压器 继电保护
中图分类号:TM769 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)35-0323-01
电压器是电力系统中主要电气设备,不仅影响着我国电力系统的安全运行,还与人们的生活、工作、学习息息相关,是我国构建和谐社会的重要因素之一。因此,采取适当的措施加强继电保护装置从而达到保护变电站的变压器是当前国家和企业考虑的主要问题。
一、 继电站保护概述
继电保护作为电力系统中的主要内容之一,其主要目标是防止电力系统出现系统故障以及解决电力系统在不正常情况下的反事故自动化保护问题。在电力系统发生故障的情况下以及相关技术人员在对变压器进行维修服务时,要查找故障出现的源头并根据源头制定合理的解决方案,避免出现故障持续性和反事故不能自动化处理的现象。由此可见,继电保护的主要任务就是实现反事故自动化处理和维护220kV变电站的正常稳定运行。近几年,伴随着我国社会的快速发展和社会经济体制的不断改革,我国的电力行业得以快速发展,但是继电保护装置的发展速度相对较慢,就会造成大面积停电事故的发生,严重打破了人们的正常生活与工作节奏。因此,基于这种情况,继电保护就需要采取相应的措施以防我国的电力系统瘫痪,从而保障电力系统得以正常稳定运行。
二、 220kv变电站概述
(一) 变压器工作原理
根据变压器的绕组类型看,变压器主要由双绕组变压器、自耦变压器和三绕组变压器组成。就自耦变压器而言,其变压器原理主要是依据于变电站绕组的变压高低决定的,变压器设计人员在变压器的中间抽离一个存放低压绕组的出线位置,确保变压器两端的电流保持平衡,并保证变压器中的自耦变压器的绕组匝数与220kv变电站成一种正比例的关系,与两端的电流成一种反比例的关系。根据变压器的作用看,升压变压器和降压变压器是220kv变电站的重要组成部分。电力技术人员要想保证电压器的电流在标准范围之内,就需要加强电力系统与变压器电压之间的联系,不仅可以方便电压施工技术人员对电压器进行分接头切换处理,还可确保电流负荷量控制在变压器的标准内,确保电压的质量。
(二) 变压器运行继电存在问题
根据220kv变电站的变压器的工作原理可以得知,变压器主要依靠磁场的调节作用来实现电压的自动调节。调节电压的方式主要是通过自由切换分接头,控制电力系统中输电环节,确保输电环节的电流所承受的负荷量比例在220kv变电站中的比例范围内。假设负荷容量超出了220kv变电站的比例范围内,就会导致变压器出现异常的情况。
1、 变压器运行电压异常
温度、气体、环境、水分等是影响220kv变电站变压器运行过程中的重要因素,温度过高或者过低都会阻碍变电站中的变压器输电传输,最终造成变压器输电传输功能的失效。气体会受到变压器周围的环境因素影响,变压器中的气体如果发生异常的话,变电站的信号就会受到干扰,造成信号发生跳跃的现象。变压器的油箱是影响变压器运行正常稳定导致的重要因素,如果信号发生跳跃就会导致油箱内部发生故障,从而影响变压器的输电系统功能正常发挥。变压器的输电功能会受内部信号和磁场等因素的影响,一旦输电功能出现故障,变压器运行电压就会出现异常。
2、 变压器继电干扰异常
220kv变电站的变压器主要是利用磁场实现高低压电流的切换,通过电力发电厂输电系统输出电能,在变压器中进行电能转换,从而实现远距离的输电传输电能的目的。输电系统作为电力系统中的核心部分,是影响电力系统正常运转的重要因素。与此同时,输电系统的维护及其处理所耗费的成本相对其他系统而言其比例较大,一旦发生“一次系统”的故障和继电保护装置受到电磁干扰的情况,电力系统就会发生短路故障,切断变压器的短路器,就会加大政府的资金投入力度,避免出现变压器设备受到严重的磁场干扰而阻断整个变电站的输电系统的情况。因此,电力系统技术维修人员需要将受到电磁严重干扰的变压器与回路设备连接起来,从而形成回路,减少变压器的辐射干扰因素。一般情况下,变压器的辐射主要受高压开关场的干扰和步话机的干扰,影响变压器中的自耦变压器的绕组匝数,通过控制高压开关场和步话机的开关按钮实现电容耦合,最终出现变压器继电干扰异常的情况,不利于变压器的正常运转。
三、220kv变电站变压器的继电保护措施
(一) 变压器运行状态保护措施
变压器的运行状态是影响220kv变电站变压器正常稳定运行的主要因素。因此电力技术人员需要加强对变压器运行的监控力度,采取合理的措施来降低输电体系中的电流负荷量过大以及变压器外部受到磁场干扰而造成的短路输电风险,把提高220kv变电站高压输电效率作为继电保护措施中的主要目标。针对我国电力系统中输电系统成本比例过高的情况,政府需要合理控制内部成本,降低电力系统运行成本支出。变压器运行状态保护措施的方法主要有继电气体保护、输电体系中的电流电能控制保护、差动保护、电流负荷保护及其继电器温度保护等。其中输电体系中的电流电能控制保护和继电器温度保护是保护变压器继电运行的主要措施,不仅可以直接检测和控制变压器的运行状态,还可以确保变压器运行状态得以安全、稳定运转。
(二) 变压器继电运行检测
变压器作为220kv变电站的重要设备,是影响继电运行的主要因素之一。因此,电力技术人员需要加大继电运行措施的检查金额控制力度,抑制变压器中的检验电流负荷以及电流回路出现升流的现象。对继电保护装置进行检测的主要目的是为了确保电力系统中的电流回路保持平稳运转,其解决的首要任务是确定变压器的改变定值标准及其定值范围。其次是解决电流回路的结电线路,最后是检查和验证电流回路升压、降压。工作人员在确定完改变定值标准及其定值范围和完成多次检验电流回路升压、降压工作后,要注意不要拔掉插头,避免出现变压器继电定值出现偏差的情况,从而引发故障。
总而言之,电力技术人员为了确保220kv变电站中的变压器定值在合理范围内,需要对变压器和继电装置进行定期检测、观测、维修和处理。另外,技术人员还要对变压器中出现的短路故障以及其他设备外壳产生的火花放电情况进行及时处理,避免断路器发生大面积故障的现象。
结束语
作为高压电网的主要组成部分之一的220kv变电站中的变压器,其正常稳定运行需要电力技术人员加强对变压器运行状态和变压器继电运行的维修和处理工作,争取在第一时间将故障和问题得以处理,为电力系统的安全稳定运行提供保障。
参考文献
[1] 陈国霞.小议继电保护回路系统在220kV变电站运行中的应用[J].科技与创新,2014,16:50+53.
[2] 于舒琴.关于220kV变电站变压器运行与继电保护措施的探析[J].低碳世界,2014,23:95-96.