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摘要:变电运行是电力系统的重要组成部分,能否安全、可靠、稳定的运行直接影响电力系统的运行状态和供电质量,而继电保护是变电运行系统安全、稳定运行的重要保障。
关键词:变电运行;继电保护;技术问题;措施
1 继电器保护装置的工作原理、构成及基本要求
1.1 继电器保护装置的工作原理
继电保护装置能够对变电系统中相应的故障位置与程度进行判断,当系统发生故障时,继电保护装置会根据预先设定好的各类保护及告警整定值等发出保护动作或告警信息,帮助系统隔离故障,从而达到维护变电系统正常运行的目的,具体内容主要有两方面:第一是建立在电流出入水平相等的情况下,通过保护装置的电流变化就可以判断出系统是否在正常运行;第二是在发生故障的情况下,对电流的保护方向进行改变,可以通过减少阻抗、降低电压、增大电流保护等方式维持正常运行。
1.2 继电器保护装置的构成
测量部分是收集电气量、电流量、阻抗值等数据信息,比较该测量结果和正常运行时的整定值,根据比较结果,给出不同性质的逻辑信号,从而判断是否启动继电保护装置。
逻辑部分是对收集来的变电信息逻辑分析,分析其输出电流的次序、大小及性质是否属于正常范围,决定是否发送报警信号或断路器跳闸信号,并将有关命令传递给执行部分。
命令执行部分是根据逻辑部分传递过来的信息,分辨变电系统是否正常运行,完成保护装置所担负的任务。
1.3 变电运行继电保护装置的基本要求
变电运行继电保护装置必须满足选择性、灵敏性、速动性、可靠性等基本要求,这样才能够保证在系统出现故障时,变电系统仍能保持稳定运行。
选择性是指在电网运行过程中出现障碍,继电保护装置能够判断故障所在区域,并将该区域和其他区域进行隔离,使停电范围尽可能缩小,从而保障其他区域的正常运行。
灵敏性是指在事先规定好的保护范围内部出现故障时,无论发生短路区域的位置和性质如何,继电保护装置都要能保证敏锐正确反应。
速动性也即及时性,对于保护区域产生的系统故障,继电保护装置能够及时判断下一步所需要进行的动作,并能够将该区域及时的隔离切除,确保其它区域能够正常运行。而这也要求继电保护装置能够最大限度的降低故障切除时间,能够减少短路电流对电力设备产生的系统损害,为系统电压的快速恢复和自动启动创造有利条件,大幅度的提高发电机并列运行的稳定性和可靠性。
可靠性是继电保护装置在该动作的时候动作,不该动作的时候不动作。继电保护装置在保护变电运行的过程中处于核心地位,如果不能够保证它的可靠性,就可能会扩大变电系统故障的范围,甚至造成系统故障,因此要求尽量保护装置的各个原件必须要系统简化有效、质量过硬、维护得当,最大限度的提高保护动作的安全性和可靠性。
2 变电运行过程中出现的问题
2.1 电力设备过于老化
由于人们生活水平越来越高,对生活用电的资源需求量也越来越大,很多地区的资源供应和用电需求产生了矛盾,因此导致电力设备长期处于高负荷状态运行,从而降低电力设备的运行效率,在长期运行过程中还会产生持续性的高温,温度居高不下时就会引起设备老化。同时电力供应设备也分布较广,难以对电力设备进行全面的维护,这也会加快电力设备老化过程。
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2.2 电网结构不合理
电网结构关乎着电力供应是否能够满足要求,而很多企业在构建电网系统时,只会关注眼下,不会对电网以后的扩展进行深入分析,导致在电量需求增加时,电网的结构无法满足要求,而且在用电高峰期,极其容易引起电网负荷过重,从而无法满足电量需求,对用户的正常用电造成影响。
2.3 变电运行的安全管理存在问题
变电运行过程中,大部分企业会采用传统的管理方式,传统的管理方式对于大范围的电网系统要求来说已经无法适应,在管理过程中就会出现管理漏洞,引发安全问题。同时受到内部监督制度不完善,监督人员安全意识差等因素的影响,电力企业内部监督部门的职责也无法得到充分发挥,从而影响电网系统的安全管理。
3 变电运行过程中的继电保护策略
3.1 智能整定及在线校核技术
想要对电力系统的网络拓扑的实时状况、网络连通性进行判断,必须通过自动化的控制技术。所以继电保护系统可以通过计算机监控系统监控电力系统,同时监控和获取变电运行状态时产生的数据信息,并对获取的信息进行计算分析,进一步获得变电站分支系统的相互关系,研究这些相互关系,建立具有针对性的系统模型,就可以实现继电保护的智能整定和在线校核。
实现了智能整定和在线校核,就可以确定继电保护的定值,从而保障变电站能够随时处于良好的继电保护状态,保持电力系统的正常运行。而且在线校核技术可以校验继电保护装置的性能,保障继电保护装置的灵敏性、速动性和保护区域,还可以对变电运行机电保护装置运行时产生的异常问题,如错误动作或者拒绝动作等发出警告,对工作人员发出信息,保证工作人员能够及时的对继电保护装置进行检修,保证继电保护装置的可靠运行。
3.2 自适应继电保护技术
随着智能化电网的广泛应用,相对于传统的事先整定、定期检验的继电保护技术,自适应继电保护技术更具优势,因此越来越多的变电站开始使用自适应继电保护技术。这种新型的继电保护技术能够保障电力系统的安全运行,及时的诊断和排除故障,而且不同的变电站可以根据自身的实际情况对性能和定制进行改变,以满足自身实际需求。
该技术还有另外两个优势:第一个优势是能够改善整个配电网的响应性能,最大限度地保持供电的稳定性和供电质量,提高了变电站的供电上限;第二个优势是能够大幅度的降低变电站的运营成本,为变电站带来巨大的经济效益和社会效益,还能够最大限度地发挥继电保护的性能。
3.3 智能警告及事故信息处理技术
智能化是科学技术高度发展的重大创新,在以往的应用过程中,给人类社会带来了极大的影响力,应用也越加广泛。因此采用智能警告及事故信息处理技术,可以有效地处理变电运行过程中的复杂性和动态性网络信息,及时迅速地发现异常情况并对其作出处理,这样看来,该项技术的应用对于变电运行的可靠性和安全性提升极为重要。而且该项技术可以对变电站的运行达到24h不间断的监控和维护,能及时更新共享运行过程中产生的数据信息,一旦变电运行过程中出现异常状况,其实时数据与正常数据不符合,就能够自动进行报警,为工作人员提供相关数据信息,使工作人员能够及时处理故障问题,保证变电运行的正常工作,确保可靠性和稳定性。
3.4 主变压器的继电保护
变压器作为变电站的核心部件,其工作状态对电力系统的正常运行有较大的影响,所以变电站可以对变压器进行全面管理,在变压器的低压侧和高压侧分别安装性能较好、较为安全可靠的继电保护装置,保障变压器的安全运行。也可以采用智能终端和合并单元装置的双套配置进行电压保护,按照相关规定严格操作过程,连接好智能终端设备和差动保护,合并单元装置和后备保护及MU,这样可以利用GOOSE网络控制智能终端,还能够避免网络对继电保护系统的干扰。
4 结语
总之,变电站是电力系统重要的组成部分,能否安全可靠的运行直接决定着供电质量,而继电保护装置是变电安全运行的基础,是保障电力系统稳定运行的防线。随着信息化时代的来临,继电保护技术取得了巨大的发展,要确保变电运行的安全性和可靠性,必须构建合理、有效的继电保护系统。
参考文献:
[1]万顺明.变电运行中继电保护的相关技术性问题[J].企业技术开发,2015,34(12):100-101.
作者简介:
孔德煊,男,1985年6月3日,江苏南京,本科,中级,研究方向:电气工程及其自动化。
论文作者:孔德煊
论文发表刊物:《河南电力》2018年15期
论文发表时间:2019/1/17
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