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1前言
近年来,电力系统继电保护技术在各种高新技术的支撑下实现了长足发展,越来越多新技术被应用于电力系统继电保护技术中,对维持整个电力系统实现安全、高效、稳定运行有着重要意义,尤其是计算机网络技术、综合自动化技术等先进技术的普遍应用,有效实现了继电保护技术的智能网络监测、实时在线诊断等功能。然而,由于各种传统和新兴继电保护技术在电力系统应用中存在一定局限性,导致继电保护技术发展中需要面临一系列常见问题,能否解决继电保护技术在具体应用中的常见问题不仅关系到保护效能,同时也决定了能否为用户营造一个安全、稳定、高效的用电环境。
2电力系统继电保护技术在应用中的常见问题
近年来,以微机继电保护技术为代表的各种新兴继电保护技术的应用,对进一步提高我国电力系统的总体保护效能有着重要意义,但是由于各种继电保护技术受到自身局限性等因素影响,所以导致其在具体应用中暴露出了较多常见问题,具体表现在以下几个方面:
2.1电流互感饱和
我国电力系统中配电系统的终端设备负荷受到用户用电习惯改变影响而不断增容,如果在这种情况下整个电力系统在运行中发生短路,短路造成的过大电压会在靠近终端设备区时产生电流互感饱和,即靠近终端设备区的电流甚至会达到电流互感器单次额定电流的百倍以上。为此,就继电保护技术在电力系统中的应用来说,一旦出现电流互感饱和则势必会影响到整体电力系统的正常运行。
2.2谐波
我国经济发展过程中使高耗能用电量开始不断上升,并且在当前依旧保持着一个较高的上升趋势,在这种情况下电力系统的冲击性负荷、非线性负荷开始大幅度提升,导致整个电力系统在运行过程中受谐波问题的影响开始不断增强。相关研究结果显示,在谐波长时间影响下会造成电缆寿命平均降低60%左右,而且谐波的分量还会造成电流过零时的DI/DT的值变大,从而影响到电力系统中继电保护系统运行效能的发挥。我国电力系统中的高耗能用户都安装了并联电容器,并联电容器在特定条件下容易放大整个电力系统中的谐波,电力系统中电压的上升会导致变压器软芯饱和、励磁电流谐波增加,进而造成整个电力系统中的谐波电压水平上升。无论是哪种情况造成的谐波都会对电力系统产生影响,同时也说明了电力系统继电保护技术在应用中必须要克服谐波的影响。
2.3超高压电网
我国电力系统在建设过程中开始通过各种超高压电网建设来满足用电需求,而超高压电网的建设给继电保护技术的应用带来了很大挑战,要求继电保护技术在发展中要将基于电阻性差流分量的差动保护新原理作为基础,运用差电流的电阻性分量来实现对超高压电网中继电保护系统的影响,这样才能确保超高压电网中的继电保护系统在运行中避免受到电容电流的影响,这也是超高压电网中继电保护技术创新与应用的一个必然趋势。
3解决电力系统继电保护技术中常见问题的对策及措施
针对电力系统继电保护技术在具体应用中暴露出的各种问题,不仅要在各种新兴技术的支撑下来着力解决上述问题,同时也要进一步提高继电保护技术在应用中的总体性能,这样才能确保继电保护技术的应用可以满足电力系统需求。
3.1计算机网络技术措施
电力系统继电保护技术的计算机化、网络化以及智能化已经成为必然发展趋势,并且在上述几个方面上已经取得了较多成绩,将计算机网络技术措施应用到继电保护技术中,可以提高电力系统中继电保护系统的自动化水平和控制性能,各种远程终端单元和监控系统等均可以实现自动化,在此基础上运用串行口与终端装置通信协议等方式来传递信息。如果电力系统在运行过程中采用全分散式的变电站自动化,将计算机网络技术应用到继电保护系统中,对进一步提高继电保护系统在运行过程中的效率、准确度等有着重要意义,对提高整个继电保护系统的总体控制效能有着重要作用。
3.2新型互感器措施
光学电压互感器(OTV)和光学电流互感器(OTA)作为两种新型互感器措施,对电力系统继电保护技术的应用与发展有着重要意义,国外很多经济发达国家开始将OTV、OTA等先进技术应用其中,就上述两种新型互感器与传统技术相比其具有十分明显的优势,例如,光纤疏松信号过程中可以避免受到电磁干扰。同时,新型互感器措施在电力系统继电保护技术的具体应用中,可以实现高压和弱点等方面的完全隔离和绝缘,这样有助于减少整个电力系统的占地面积,同时对降低整个电力系统在建设中的生产成本有着重要意义,所以将新型互感器措施应用到电力系统继电保护技术中,对进一步提高电力系统继电保护技术的应用效率有着重要意义。
3.3继电保护自适应控制措施
自适应继电保护这一概念最早诞生于上世纪80年代,其开始被作为一种新型继电保护措施应用到电力系统中,继电保护自适应控制措施可以根据整个电力系统的故障状态变化,以及整个电力系统运行方式的变化,来对继电保护系统的保护性能和特性进行调整。同时,继电保护自适应控制措施可以更好的处理电力系统中的各种突况,对提高用户的用电安全有着重要作用,可以说继电保护自适应控制措施作为一种新兴的继电保护技术,其对提高整个继电保护技术的保护效率有着重要意义,在国内外电力系统中的应用发挥出了应有的效果,为此,可以将继电保护自适应控制措施应用其中来解决继电保护技术的常见问题。
4结语
综上所述,我国电力系统继电保护技术在具体应用中依旧面对较多的常见问题,具体包括电流互感饱和、谐波以及超高压电网等方面的影响而产生的问题,可以将计算机网络技术措施、新型互感器措施以及继电保护自适应控制措施的应用来解决上述问题。
参考文献:
[1]朱伟.电力系统继电保护新技术的发展与分析[J].华东科技,2013(10).
[2]张丽,张伟.关于电力系统继电保护新技术的发展研究[J].科技风,2013(16).
【关键词】变电运行;继电保护;问题
前言
电力企业是国民经济的支柱产业之一,其关系到国民经济的发展以及社会经济的发展。随着技术水平的不断提高,在变电运行中的继电保护装置也有了较为显著的发展,这也在很大程度上保证了变电运行的安全性与可靠性。继电保护在电网中发挥着至关重要的作用,是电网运行安全性与可靠性的保障,因此电力企业及相关单位应在实际工作中不断提高继电保护技术水平,这样才能够保证电网的安全运行,提高电力企业的经济效益。
1 继电保护装置的基本工作原理
继电保护装置的作用主要是对运行中的电力系统进行监测,当电力元件在系统运行时出现故障,继电保护装置将第一时间对故障电力元件最近的断电器发出跳闸指令,指令一旦下达,出现故障的电力元件便会从电力系统中断开,这样出现故障的电力元件将处于一种停歇状态,就能够有效的避免故障电力元件继续运转对元件所造成的进一步损失。故障电力元件及时得到维修,不仅可以保障整个电力系统的安全平稳运行,还可以尽量避免因系统故障所造成的重大经济损失,为人们生产生活提供安全稳定的电力资源。此外,继电保护装置还能够在电气设备处于不良工作状况时向值班工作人员发出不同信号,值班人员通过对继电保护装置信号的分析,可以判断出故障发生的具置,并在最短的时间内对故障隐患进行排除。在装置故障维修时,继电保护装置可以采取装置自动调整的模式,也可以切除一些正在运行而引起的事故的电气设备。能够实现电力系统的远程操作以及自动化,或者是工业生产的自动化控制,提高工作效率,增加系统运行的安全系数,降低不必要的损失。
2 变电运行中继电保护问题分析
按照继电保护设备的负荷及其使用情况,我们可以将其分为多个不同的种类,并对这些不同类型进行全面分析,发现并解决其中存在的问题,从而保证设备处于最佳的运行状态。其主要分为:
(1)设备处于正常运行的状态,即设备在运行过程中处于正常甚至最佳的状态,其中并不存在任何安全隐患;
(2)设备运行处于可以状态,即变电操作人员对其进行检修发现其中存在一些未知的故障或者安全隐患;
(3)设备运行处于可靠性不高的状态,即变电操作人员通过一系列检测手段发现变电设备运行中存在一些安全隐患与质量问题;
(4)设备运行处于危险状态,即设备在运行过程中受到各种因素的影响而存在较大的危险因素与安全隐患。
针对变电运行中机电保护问题,我们可以根据设备的运行状态及存在的问题进行全面分析,然后按照国家现行的相关规定标准对继电保护对象进行分析,以保证整个电网运行的安全性与可靠性。在实际工作中,我们应做到以下几点:
(1)变电操作人员应清楚的了解到,继电保护装置不仅仅只是对变电设备运行进行保护的一个装置,而是一个健全的基点保护系统,在使用过程中,我们必须要将一次设备与二次设备有机的结合起来,这样才能够使继电保护实现自动化。
(2)继电保护系统中的感应式互感器的作用是对变电设备运行的实际情况与信息进行采样,是由双A/D系统组成,这样可以及时了解变电设备运行中存在的故障或者隐患,以避免故障对电网运行造成极大的影响。感应式互感器是由两路采样系统构成,当其中一个设备出现了故障,另外一个设备仍然会处于正常运行的状态,这也就降低了设备故障的发生概率,保证变电设备运行的安全性与可靠性。
(3)为了避免继电保护装置在运行过程中失灵,那么变电操作人员可以将GOOSE网络运输模式应用在其中,这样可以保证运行信息与数据的有效传输,并且也降低了其故障的发生率。
(4)为了提高继电保护系统在运行过程中的抗干扰能力,变电操作人员需要将每一个等级的系统分开来,保证其独立性,这样也就可以有效的提高它们的抗干扰能力。此外,继电保护装置还需要定期进行维护和更新,通过对实验数据、历史数据、实际数据进行对比,如果存在明显的差异,则说明继电保护存在一定的缺陷或问题。数据偏差的范围与系统默认的偏差范围进行比较,如果出现超出问题,则说明继电保护装置在应用中存在漏洞。将继电保护装置与同类产品进行比较,如果存在明显的差异,则说明继电保护装置在结构上存在缺陷。
3 变电运行中继电保护策略安全
继电保护装置能快速、正确、可靠的判别和切除故障是变电运行中永恒的主题,也是不变的思想,继电保护作为保障变电运行安全的关键技术,其科学的配置方案和完善的网络结构对提高变电运行稳定性和安全性具有重要的作用。因此,我们必须深入地研究变电运行中的继电保护策略,以保障电力系统的安全、稳定运行。
3.1 主变压器的继电保护策略
变压器作为变电系统的主要设备,必须进行全面的保护,防止其故障的发生。根据变压器的容量、电压和参数等级,在低压侧与高压侧之间装备安全可靠,性能良好的继电保护装置是必须的。根据安装规范的要求,电压保护适宜采取双套配置,即智能终端与合并单元(EU)组成的双套配置系统。在配置时,主、后备一体化的配置方案使第一套智能终端设备与差动保护相对应,第二套智能终端和后备保护以及MU对应。一方面,继电保护装置获取的数据是通过检测装置直接测得的电压电流量,并不通过SV网络获取数据采样,因此,防止网络干扰对继电保护系统的影响。其次,变压器的终端设备不但与继电保护装置相连,而且还与GOOSE网络相连接,保护装置在控制信号中断的情况下可以采用GOOSE网络控制智能终端进行动作。
3.2 线路的继电保护策略
在线路保护过程中,测控与保护是结合在一起完成的,按照单套间隔配置。线路保护通过直接采样和断路器实现,并与GOOSE网络集合使断路器控制失灵情况下,系统仍然具有保护功能。线路间隔之间的继电保护装置,不但与合并单元、智能终端串行相连,而且与GOOSE网络连接实现信息传输。安装在主线系统和子线系统中的电子式互感器,通过测定线路中的电压和电流信号,输送到合并单元中,经过数据打包,再通过光纤进行控制信号的传输。
3.3 母线的继电保护策略
母线是变电系统中的主要电力传输线路,一旦发生事故,将对整个电力系统造成很大的损失。母线的继电保护一般采取分布式的设计方法,利用单套配置进行母线的保护有利于实现保护装置与测控系统的集成。母线的继电保护方案与线路的继电保护方法很相似,但其结构更加的简单。通过与合并单元和智能终端的连接,母线保护装置直接通过继电保护系统实现差错检测和自动处理。
4 结束语
作为变电运行中的工作人员,最重要的职责就是采用各种技术手段,保证人身、电网和设备的安全。变电运行中的继电保护关系到电网的安全稳定运行,其可靠性和及时性占有重要的地位。通过以上对变电运行过程中对继电保护问题的分析,本文深入地研究了继电保护系统的内容,提出了常见的几种继电保护策略,对指导工作人员进行实践,提高我国变电运行中的继电保护能力具有重要的作用。
参考文献:
[1]赵向远.变电运行中有关继电保护的几点问题探讨[J].电力与能源,2009(31).
[2]高海松.变电运行中的继电保护问题探讨[J].河南科技,2012(6).
关键词:变电站;继电保护;状态检修
中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:
1 对继电保护设备状态检修目标进行分析,定期的对继电保护设备进行检修,可以起到保障供电可靠性、提高继电保护设备利用率等作用。
1.1 保障供电可靠性
之所以要对继电保护设备进行检修,最主要的目标就是提高继电保护设备的可靠性,防止继电保护设备在运行中由于老化等因素,而导致的电力系统故障。对其进行定期的检修之后,能够在一定程度上保证继电保护工作的安全有效进行,同时可以延长继电保护设备的使用寿命,降低变电站的投入成本。
1.2 提高设备利用率
定期对继电设备进行检修和维护,可以使相关的工作人员随时了解继电保护设备的状态。当检测到设备出现了问题时,在第一时间对其进行维修,这样在设备运行时就能够有效的减少其无故停止运行的次数,使设备的利用率在一定程度上得到提高。
1.3 保证继电设备安全经济运行的方法
随着第三次科技革命的发展,科学技术日新月异。为了保证继电保护设备的检修质量,变电站将数字式保护技术应用到了继电保护设备的检修中。此项技术的应用,不仅仅在极大程度上保证了检修的质量,同时简化了检修程序。因此,可以有针对性的对继电保护设备进行定期检修,使检修更加专业化。
1.4 继电保护设备检修可以提高设备的管理水平
对继电保护设备进行检修,对整个电力系统的正常运行起到了积极作用。尤其是数字式保护技术的应用,更加简化了检修程序,实现了继电保护设备管理的科学化、规范化,把其管理水平提升到了新阶段。
1.5 从整体上提高工作人员的业务素质和技术水平
随着科学技术的发展,越来越多的新技术被引进到了继电保护设备的检修之中,而这些新技术的应用,最终还是要靠工作人员来完成。因此,这就要求变电站的工作人员要不断的给自己充电,进行新技术的学习,熟练的掌握各种新技术的应用。从整体上提高工作人员的业务素质和技术水平。
1.6 有利于裁减工作人员增加效益
传统的继电检修方式与新的检修方式相比:其工作量较大,因此需要的工作人员较多;而且工作人员在进行工作时,更多的是依靠自身的多年经验,具有一定的盲目性,既耗费人力又耗费大量的物力和财力。而对继电保护设备进行状态检修的程序较为简单,所以可以在一定程度上削减相关的工作人员,提高劳动效益,降低变电站的投入成本。
2 继电保护设备状态检修的应用技术
2.1 在线监测
在线监测是继电保护设备状态监测的基础技术,它主要是对运行状态下的设备进行实时监控,能够及时的发现设备存在的问题,在第一时间进行检修。
2.2 继电保护设备状态检修的关键是提高技术
前面我们也提及到,数字式保护技术在继电保护设备中得到了广泛的应用。而实践证明,科学技术是保证检修状态的关键所在。对于以往的技术工作人员,大多数都是凭借自身的工作经验进行事故判定。而随着新技术的引进,对变电站工作人员的业务素质提出了更高的要求,工作人员要不断的提高专业水平,保证供电系统的安全进行。
2.3 信息的有效畅通是保障检修质量的关键
状态检修策略要实施,需要通过传输媒介将现场监测和后台分析的数据及时传递给相关的数据分析人员,确保对设备状态情况的及时掌握和有效处理。
2.4 状态检修的核心技术是分析设备状态
状态检修的关键在于通过在线监测的信息,进行相关的资料分析,广泛掌握设备状态和设备状态变化的趋势,从而将更科学的检修策略应用到继电保护状态检修中去。
3 如何实现继电保护状态检修
3.1 保护自检功能
随着微机保护应用技术的迅速发展,保护装置自身具备了很强的自检功能,微机保护是通过编程的手段实现保护的基本功能。因此,从计算机应用技术的角度出发,微机保护的动作特性是确定的,是由软件的逻辑功能确定的。
3.2 保护二次回路分析
数字式保护装置本身具备状态监视的基础,作为电网安全屏障的继电保护除了装置自身外,还包括直流回路、操作控制回路、交流输入等。状态检修范畴要是只局限于保护装置本身,将很难推广,不具有广泛性。保护装置的电气二次回路是由若干的继电器和连接各个设备的电缆构成的。作为继电保护出口控制的回路,很多操作回路还不具有自检、在线监测、数据远传的功能,这就使得在对保护设备进行状态检修的时,因为二次控制回路操作箱达不到要求,而使得工作不能顺利进行。
4 断路器状态及电压、电流回路监视
4.1 断路器状态监视
实现对电力设备的保护应该涵盖交流回路、直流回路、保护装置本身、断路器的跳闸等各个环节。因此,断路器跳闸接点的优先监视是保护状态检修的重要环节。常规的断路器再做例行维护需要确保跳、合闸回路正确,操作机构正常,断路器的分、合速度满足系统的要求,这样的检修模式可能会造成很大程度上的过度检修。利用保护监测系统记录的断路器的整个过程的动作情况,可以更好的评估断路器的状态,提出检修策略。
4.2 电压回路监视
对于电压回路的异常监视体现在三个环节:
①单相或两相电压异常;②线路充电时三线电压消失;③在正常负荷情况下三相电压消失。
4.3 电流回路监视功能
电流回路断线会引起保护误动作。因此,电流监视回路必须检测电流回路的异常情况,主要原理是在没有零序电压的情况下监测到零序电流,表明零序电流回路有异常。由于电压互感器的联结必须反映一次侧的零序电压,因此,对于变压器必须是三相无柱式或一次侧接地的变压器,采取延时告警、瞬时闭锁逻辑。
利用继电器保护的自动检测功能 ,现在微机保护的应用广泛 ,很多保护装置本身就配备了非常强的自动检测的功能 ,微机保护的原理是运用编程来做到其功能。所以可以通过多种现代的网络技术原理 ,利用软件的内在逻辑来编程微机保护的各种动作特点 ,最终实现其应有的功能 ,这是利用继电器的自检功能来实现其自身的保护。其次 ,还可以通过对保护二次的回路进行结构功能的分析。在数字式类型的装置上 ,很多此类型装置本身都配备着可以自行监控的特点 ,继电的保护装置排除本身的配置外 ,其中还有像直流回路和控制回路等等类型功能的回路。因为此继电保护装置内在的局限性 ,它只能做到保护一些基础性的装备的功能 ,这些原因导致其不容易推广下去 ,因此就不能广泛的应用到实际中。关于保护装置中由不同类型的电器和电缆组成的电气二次回路。
结语
继电保护是变电运行中的重要一环,是保证变电站的电力系统安全有效运行的重要保障。而今,在我国由于对继电保护不周全而引发的事故,呈逐渐递增的趋势,给变电站带来了巨大的经济损失,同时还有可能危及民众的生命财产安全。因此,加强对继电保护的管理显得日益重要,工作人员应该严格按照继电保护的相关规定,开展继电保护工作,对其设备和装置进行定期的检查和维修。本文主要介绍了继电保护工作中应该遵循的原则以及注意事项,以期能够对继电保护工作的顺利开展有所帮助。
参考文献
【关键词】变电站;继电保护;装置;二次回路
电力系统继电保护主要是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化构成继电保护动作的原理,还有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下,不管反应哪种物理量,继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分)、逻辑部分、执行部分。微机继电保护以及综合自动化系统得到了普遍应但在电网运行中,难免会发生继电保护装置的异常、拒动、误动等现象,导致安全事故的发生带来不必要的损失,所以变电运行工作人员应对微机继电保护的管理规定以及工作原理有更深的理解。
1.继电保护装置的作用
(1)在电网运行正常时,应能完整、安全地监视各种运行设备的运行状态,为运行人员提供可靠的运行依据。
(2)如电网中发生故障时,应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分,保证非故障部分继续运作。
(3)当电网出现异常运作状况的时候,它应能及时准确地发出信号或警报,通知运行人员尽快做出处理。
从以上三点可以看出,继电保护装置的主要作用是通过缩小事故范围或预防事故的发生来达到提高系统运行的可靠性,并能最大限度地保证供电可靠性。
2.继电保护的危险点分析
2.1继电保护装置自身问题
目前保护装置趋向微机化、智能化基本都具有完善的自检功能,可以通过软件检测装置内部主要元件的工况以及逻辑功能软件的执行情况,并具有完善的闭锁措施,因此继电保护装置的安全性、可靠性和灵敏性明显提高。由保护装置本身缺陷引发的故障也越来越少,大多异常多来自产品自身问题如电源插件老化或质量问题、逻辑回路中的出口继电器节点焊接质量问题。
事例1:某110kV变电站所有10kV馈线保护装置经常报装置异常及通讯中断信号,经现场检查部分保护装置黑屏,经检修人员检查为电源插件质量问题。
事例2:某110kV变电站某10kV线路保护动作不正确越级至母线,经传动检查此线路保护装置装置正确动作但未出口跳开断路器致使故障越级,经检查为逻辑回路中的出口继电器节点焊接质量问题,节点未闭合。
2.2继电保护三误问题
保护“三误”指的是误碰、误接线、误整定。由于微机保护和综合自动化装置屏中二次接线、保护压板、电流切换端子等布置比较紧密,且功能趋于复杂多样化,如果对二次接线端子、保护定值、保护压板以及电压切换把手等管理不善,对装置中各种标识功能理解不到位,极易造成运行人员误碰、误判断或操作不当,导致保护误动。继电保护装置一旦不能正确动作,往往会扩大事故。造成严重后果,其正确动作率的高低,除了装置本身的质量因素以外,在很大程度上取决于设计,安装,调试,管理维护人员的专业技术水平。近年来公司加大了对人员的安全知识教育和继电保护定值的专项管理,误碰及误整定事件已极少发生,大量问题已突出体现在误接线上。
2.3一次设备配置不合理问题
一次设备配置不合理问题已突出体现在电流、电压互感器组别不够,级别不够,伏安特性不满足继电保护装置要求。
事例3:2013年7月27日晚22点29分,110kV某变电站10kV1线发生故障,保护拒动,越级至2#主变使主变低后备保护跳开102开关导致10kV母线失电,损失负荷5.75兆瓦。事故前运行方式110kV某变运行方式为1#主变开关351在合位,开关101在分位,开关350分位,由1#主变中压带所有35kV负荷。2#主变开关352在分位,开关102在合位,开关100在合位,由门2#主变低压侧带门楼变所有10kV负荷。检修人员现场检查1板保护整定定值检查无误整定情况,保护检查,无误动、拒动情况,CT一次升流正确,CT规格为200/5,厂家为郑州三晖互感器有限公司三个绕组等级为1绕组为0.2S级、2绕组为0.5级、3绕组为10p10级。经查看保护装置的故障录波图为尖顶波,结合保护绕组级别10p10(10倍额定电流状态下误差不超过10%)级,故障确定为CT过饱和的情况下,无法正确反映故障量,导致保护部能正确动作。
2.4与继电保护相关联的二次回路问题
随着微机继电保护装置的广泛应用,继电保护装置的安全性、可靠性和灵敏性大幅度提高,因此及时发现并消除二次回路存在的隐患,避免继电保护不正确动作意义重大。继电保护二次回路接线复杂,环节多,涉及面广,综合各种因素,二次回路中存在的缺陷隐蔽性强,有些隐患只有在遇到设备故障或大的系统故障冲击时才被发现,危害极大,往往影响继电保护装置的正确动作,造成设备损坏或电网瓦解等重大事故。
关键词 智能电子继电保护;智能变电站;继电保护检测
中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)79-0029-02
0引言
近年来,智能变电站在变电站建设过程中得到了逐步的推广,而智能电子继电保护技术得到了迅速的推广与应用。在常规变电站以及数字变电站的基础上,智能变电站通过先进的数字技术,采用集成设计的方式,有效的提高了设备生产与=运行过程中的可靠性,同时在环境保护以及能源节约方面具有明显的优势。成为了下一代变电站发展的新趋势。其中,电子继电保护问题成为了智能变电站的重要技术问题,是整个变电站技术的关键。
1智能变电站内继电保护设备的配置
1.1 线路保护的设置
对于110kV的智能变电站,为了实现变电站站内保护和测控等功能,实现功能的一体化,最终达到对各个单套配置进行间隔保护配置的目的。在智能保护线路当中国,各个线路都是采用直接采样、直接截断断路器的方式进行线路保护的。然后利用GOOSE网络使得相应的断路器失灵,同时启动重合闸保护功能,该功能的具体设置电路图如图1所示。
在该控制电路当中,各个线路间隔保护测量与控制装置中除了利用GOOSE网络来完成信息交换工作之外,都是采用点对点的连接方式实现信息的传输、单元合并、智能终端控制等功能,最终实现数据的采样以及直接跳闸,不需要通过GOOSE网络就能够对电路实现断路保护。而在电路以及母线上设置的电子式互感设备能够从中获得对应的电压信号,在与相应的合并单元相连接之后,利用数据打包的方式完成数据的处理工作,然后利用通信光纤将信号传输至SV网络和被保护测控设备当中。在对跨间隔信息测控装置进行接入时,一般是通过GOOSE网络进行信息传输的。
1.2 变压器保护的设置
以变电站的具体规划设计为基础,110kV变压器的电量保护可以根据两套线路来进行设置,而在设置的过程中又可以采用主、后备保护相互分离的方式来进行设置,最终达到后备保护与策略设备一体化的目的,形成对变压器保护的“双保险”保护。
当当变电站保护电路采用的是双套配置设置方式时,其两侧所采用的合并单元(MU)、智能终端设备等都需要对应的采用双套保险配置的方式。与此同时,在线路的中性点电流、间隙电流线路以及其相对应的MU侧都同时采用双套保护设置。一旦变压器出现故障,诸如:保护跳母联、线路各分段断路器以及闭锁设备自投、启动故障出现问题时,都能够利用GOOSE网络对故障设备信息进行传输,之后变压器的各个保护设备以及智能终端通过GOOSE网络来获得并执行故障跳闸指令,将故障变压器与各侧端断路器断开。
而针对主变压器的高、中、低压侧的职能终端设备,则应该尽量采用冗余配置的线路保护方式;针对主变压器本体自身的智能终端则应该尽量采用单套配置的方式进行设置。在设置的过程中应该确保主变压器自身的智能终端能够通过开关非电量保护、本体非电量信号的上传等功能进行线路保护。
1.3 母联保护的设置
在设置母联分段保护的设置时,其设置原理图与图1方案所设置的线路保护相类似,同时在结构方面也更为简单。在对分段保护进行设置时,可以将合并单元与智能终端设备进行连接,最终达到不通过网络数据直接采样和保护跳闸功能就可以实现母联保护跳闸的目的。
根据对应的规程,110kV的分段保护必须通过对应的单套配置方式才能达到保护和测控的目的。110kV的分段保护跳闸能够采用点对点直接跳闸的方式,而其他的保护分段则必须采用GOOSE 网络设置的方式才能达到母联保护的目的。
2智能继电保护中实施的测试检验
继电保护是整个确保电网安全、稳定运行的根本保证。因此,在设置的过程中应该以可靠性、选择性以及灵敏性作为其设计方式的选择以及设计原则,对站内继电保护进行设置。
在智能变电站当中,由于采用了电子式互感设备,且在变压器、断路器等大量的以一次设备中加装了智能处理单元,使得既有的保护装置能够利用光纤来进行信息传递,进而能够利用网络对设备进行控制。智能继电保护带来的这种现象就要求设备在变化之前必须对变电站设备进行测试。在测试的过程中,考虑到智能继电设备的出现主要是对信息传递方式的改变,因此在进行逻辑功能检验的过程中尽量与原有保护系统保持一致,而是采用已经成熟的检验标准和方式,主要进行如下几点内容的工作。
2.1 采用光数字保护测试仪进行信号采集
之前采用在输入端输入保护装置电压、电流的模拟信号的方式进行信号采集,而且传统的保护测试仪器只能输出一些模拟信号量。而在采用光数字保护测试仪之后,能够直接将其接入到保护装置的光线仪态网络的输入接口进行采样和测试。采用这种方式获得的信号不存在误差,之前存在的零漂以及采样精度检验等操作步骤都可以省略不计。但是,在设置的过程中应该尽量考虑存在跨越间隔数据要求的方式设置保护装置的问题,尤其是在不同的间隔进行数据传输时,信号到达时间的同步性也应该进行确定,否则将难以满足对应的保护装置要求的设置。
2.2积极利用GOOSE网络的检修可扩建安全性
在一、二次设备条件相同的情况下,与传统的直接在保护节点跳闸然后保护方式相比,智能继电保护设备是采用GOOSE网络进行指令信息的传递,在将报文信息经过信息网络发送到智能终端进行保护跳闸功能。通过这种方式,继电保护能通过网络信息控制的方式实现传输跳闸、相互隔离以及锁闭信号的方式来进行保护。与传统的回路方式相比,其在网络可靠性以及检修可扩建安全性方面具有明显优势。
2.3 实现了输入、输出信号的实时性与正确性
智能继电保护装置所传输的信号是建立在GOOSE网络协议之上实现传输的,且整个智能网络的传输所采用的通信信号也不再是24V、220V的直流电信号,而是具有优先级差别的GOOSE报文。通过这种方式进行组态实验,对输入、输出信号进行验证,达到确保输入、输出信号稳定可靠的目的。
参考文献