220kV智能变电站继电保护配置分析与研究论文_张焌涛

220kV智能变电站继电保护配置分析与研究论文_张焌涛

中铁七局集团电务工程有限公司 河南郑州 450000

摘要:智能电网发展的产物是智能变电站。为有效提升智能变电站的建设效益,国家电网应规范智能变电站继电保护技术规范。针对智能变电站继电保护特征,着重分析继电保护体系的技术要求、配置原则和合并单元等。基于此,简述了220kV智能变电站继电保护体系的配置方案。

关键词:220kV;智能变电站;继电保护;配置

1引言

随着社会的进步,科技的发展,人工智能被广泛应用到人类的生活当中。在变电站的建设过程中,同样采用了人工智能技术,实现智能变电站,使变电站的功能得到了很大程度的改善,完善了变电站的整体结构,促进变电站的发展。与此同时,传统的继电保护配置已经很难满足智能变电站的需求,在工作中容易发生问题,为此,对智能变电站的继电保护配置进行深入的研究是非常有必要的。本篇文章将对220kV智能变电站继电保护配置进行主要讲解。

2分析220kV智能变电站继电保护系统构成

2.1合并单元

合并单元在继电保护系统中的作用主要是优化保护装置以及互感器之间的接线工作,保证各个单元之间的数据能够共享,在一定程度上提高继电保护的效果。当前,合并单元的应用多在隔层以及过程层之间。利用合并单元在极大程度上降低了继电保护技术方面的难度,进而保证了继电保护系统在工作期间的效率。

2.2电子式互感器。

以往使用的电子互感器多是电磁结构,随着科学技术的不断发展进步,光电子和数字信号处理技术得到了快速发展,并应用越来越广泛,传统的电磁互感器逐渐被电子互感器所取代。电子互感器和传统互感器相比,更加轻便,占地面积大大减小,且不使用油,避免了爆炸和火灾等安全事故的发生。目前,电子互感器主要有无源型和有源型两种。这两种互感器各有优势,但是有源型电子互感器更加轻便,因此人们对其更加重视。

2.3交换机

在智能交换机的运行期间,需要大量的信息传递以及交换。所以交换机的应用也是智能变电站继电保护系统中的重要组成部分。交换机在继电保护系统中主要是对设备之间以及单元之间的数据交换进行处理,保证了数据在传输过程中的稳定和传输的可靠性,不仅如此还能保证数据的安全。目前,交换机在智能变电站继电保护运行中的应用中,很大程度的提高了信息的传递速率,也提高了智能变电站的工作效率。

2.4智能终端

随着科学技术的不断发展,出现了非常规互感器,且计算机技术的进步为实现监测断路器设备内部的电、磁及温度等带来了可能。通过对检测的数据进行收集和分析,可以对断路器设备的运行状况进行分析判断,根据运行状况安排检修和维护时间,不需像传统方式进行定期检查和维修,以实现实时检测设备。于是,智能终端应运而生。智能终端是进行远程遥控必不可少的一部分,能够实现实时监测和智能调控,工作时能够最大程度地保证监测和调控的实时性,使各项功能符合系统运行的具体情形。

3总结220kV智能变电站继电保护配置的优势

第一,信息直接共享和交流。智能变电站采用网络层次化以及智能化的一次设备相互配合的模式来实现设备之间信息的共享以及交流。例如,对于间隔层来说,主要装置母线保护的相关装置,它需要在交换机的支撑下完成对每一个设备信息参数的获得。第二,保护工作便捷和高效。因为主设备能够实现有效保护功能,并且能够在脱机状态下运行,所以,系统的核心供电线路以及变压器能够直接对间隔信息进行读取,直接和智能设备进行信息交换。在遇到网络障碍时,脱机运行功能能够保证和其它网络连接上,不会给信息交流带来影响。除此以外,变电系统还会根据后备保护的具体内容实行整理合并,特别是对于一些未经统一分配的设备和应该要加大保护力度或者是多层保护的设备来说,最终会让变电站的保护监控变得更加简单。

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4对220kV智能变电站继电保护配置的分析

4.1站域后备保护优化

在对变压器保后备保护优化的过程中,应该转变为以变电站为核心的站域后备保护模式,一般可使用网络完成信息的采集,实现对变电站电流、电压等数据信息的有效采集。就以稳定性来看,站域保护由于针对的是整个变电站,所以其在出现误动问题时将引发严重的安全问题,对此,为避免产生数据采集异常而导致的误动问题,可以将其与就地保护进行有效协调,实现协同保护。一般来说,站域保护应该合理选用启动与选择原件等为其保护动作提供决策依据。就终端负荷智能变电站来看,因为其所选用的启动原件应该依托于采集数据进行合理选择。在站域后备保护与就地保护协同作用的情况下,其一旦判定了系统故障问题,将与就地主保护协同,实现有效的继电保护,完成对相邻断路器的开路,可以在很大程度上防止问题的扩大化,也可以避免由于通信过程信息传输问题导致的保护误动,可以构建成为阶梯式的配合模式,能够将故障问题有效控制在一定范围内。

4.2就地化间隔保护措施

在智能变电站中安装继电保护设施时,应将其安装到保护设备附件中。这样能够有效遵循就地化原则,一方面可以减少事故发生时继电保护反应的时间,另一方面能够最大程度降低事故发生率。当铺设新型微机一体化线路时,应同时进行变压器保护措施,合理配置现场保护设施,从而提升智能变电站的稳定性和运行性,保证设备和人员的安全。目前,新型保护装置选用电缆数据采集模式。使用数字化处理不但可以具有时间优势,也能通过计算机充分调配时间,争取在最短时间内启动保护继电设施,从而快速提高设施的安全性。

4.3优化设施设备,减少端口浪费

目前,我国使用的智能变电站电气设备通常来自知名企业,虽然在技术上设备比较先进,但生产过程是按照本国变电站为参考制造的,需要在选购时考虑结构复杂性、技术先进性等问题,保证设备质量的同时,保证优化智能变电站的设施,尽量缩减设备设施繁琐性,减少多余端口。这样一方面有利于更好地操作设备,另一方面与智能环保要求相符。因此,应该在我国智能变电站初期合理配置站内设施,实现资源节约。

5220kV智能变电站继电保护配置的创新

第一,保护分布式母线。母线作为变电站中最重要的部分之一,连接着变电站各级电压之间的间隔,对电能进行汇集、分配和传送,可以说是变电站中的“躯干骨”。母线出现问题,对变电站整个电力系统会产生致命的影响,因此在智能变电站继电保护配置中,对母线的保护显得十分重要。具体措施可以将变电站内的母线进行有序的分布排列,在母线的分布上简单化,避免一些不必要的复杂,区别于其他的电线,对母线进行独立式的保护,达到更好的保护效果,以免个别母线出现问题从而影响整个电力运行系统。第二,保护智能变压器。对智能变压器的保护工作主要体现在差动保护,正常情况下,常规变电站的变压器在工作过程中会使电流出现暂时的不平衡,但是在智能变电站继电保护配置中,电子互感器的应用完美的解决了这项问题,式变压器差动保护的可靠性和灵敏度得到了大大的提高。

6结束语

和传统变电站相比,智能变电站有着更加广泛、深层次、结构繁琐的信息处理和采集。智能变电站设施有着功能集成化、信息数字化等特征,符合当前用电特征。智能变电站技术不仅解决了传统变电站缺陷,而且提供了全面的数据采集,使继电保护专业技术迈向科学性和专业性,为电力发展奠定了基础。

参考文献

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论文作者:张焌涛

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第18期

论文发表时间:2019/11/8

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