关于智能变电站继电保护设备运维探讨论文_张敏,杨陇平,郭萍萍

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摘要:随着科学技术发展迅速,智能变电站作为智能电网中最为重要的节点当前已经随着电网得到了相当广泛的应用。在智能变电站建设方面,继电保护技术属于技术核心,相比传统的综自变电站,智能变电站的构成模式也在变电站的建设及运维很大程度上节约了可观的成本,强化继电保护技术的发展和应用对于推进变电站智能化发展具有十分重要的现实意义。

关键词:智能变电站;继电保护;设备运检

1、智能变电站概述

智能变电站是依托较传统综自变电站更为先进的职能设备,利用数字化的信息平台,采用 IEC61850 标准并且根据通信规范的技术理论作为基础,从而达到实现变电站的内部信息以及内部设备的共享和配合。智能变电站可以实现自动化信息收集和处理以及进行监测等一系列功能,进而能够实现对电网情况的实时控制及调节。可以有效的进行电能的分配,从而使得智能变电站成为了电网系统中最关键的环节, 受到了电力企业对智能变电站继电保护系统建设与发展的重视,使得智能变电站的运行环境得到改善,能够为继电保护系统的有效运转提供相应的助力。

2、智能变电站继电保护技术分析

2.1智能变电站的主要结构

① 站控层是智能变电站的最抽象和最高级别的管理层,也是智能变电站的控制中枢,通过电力通信、系统对时、站域控制等功能,实现全站保护和控制设备的状态采集和信息交换,对采集到的保护信息进行逻辑判断,并输出相应的跳闸、闭锁等控制逻辑。②间隔层是过程层和站控层之间的过渡层,主要是指各类二次设备,包括继电保护装置、安全自动装置、各类监控和测量仪表等,对智能变电站中继电保护的运行和维护技术的研究,就是在间隔层展开。间隔层实现了过程层与站控层的联系,从而保证了一个间隔的数据可以作用于该间隔一次设备的功能。

2.2线路的继电保护

在智能变电站中,测控装置的作用是对智能变电站的运行状态进行检测,在测控设备的安装过程中,需要保持一定的间隔,其检测原理是将检测信息传递至GOOSE网络上,然后通过GOOSE网与继电保护设备相互连接,通过模块单元感应数据信息,然后再提供保护性指令。在检测过程中,如果智能变电站终端有风险,则继电保护设备就会发出跳闸信号,对其进行保护。现如今,线路继电保护已经不需要连接至GOOSE网上,而是直接接入智能变电站中,直接监督智能变电站运行,这样不仅能够有效缩短继电保护所需时间,而且还能够有效提高继电保护设备应用效率。

2.3变压器的继电保护

在智能变电站中,变压器继电保护是过程层范畴。在智能变电站变压器中,继电保护设备是以分布式的形式来配置的,可以实现差动保护。对于变压器继电保护后备设备,其安装形式为集中式,后备设备的主要作用是提高变压器的安全性能。在继电保护中,变压器工作与非电量保护模块具有很大关联,该模块的安装形式为独立安装,设备连接方式为电缆形式,通过电缆,能够将断路器连接入变压器中,如果变压器安全性较低,则非电量保护模块就能够立即发出跳闸指令,对变压器起到保护作用。

2.4母联的继电保护

在智能变电站中,母线和线路的继电保护大致相同,母联具有分段保护特性,其继电保护的结构形式比较简单,根据母联分段要求,可以将继电保护连接入智能变电站中,值得注意的是,对于不同的母联系统,可以采用不同的采样和跳闸工作,这样有利于继电保护设备更好的发挥保护作用。在母联继电保护中,GOOSE网处于独立运行状态,通过跨间传输,可以对母联系统起到很好的保护作用。现阶段,继电保护设备的配置十分单一,可以达到很好的测控和保护作用,能够有效避免母联保护失效。

3、智能变电站继电保护设备对比传统综自变电站

传统的综自变电站的某台继电保护设备推出,一般情况下仅需要通过对保护屏上相对应的出口硬压板进行操作,就可以将该设备和在站内的其他继电保护设备断开相应的逻辑联系。 因每个出口硬压板都有着相同的重要性,所以在操作中不需要严格的控制执行顺序。 因此其在操作上有着固定的空间,并且还有着无序的操作顺序。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 然而智能变电站因其检修机制作用, 在一台继电保护设备在退出时的时间及空间上都将产生变化。由于智能变电站保护屏上除检修压板外已不另设硬压板,由此母差保护装置以及部分公用设备的操作,也随着安装地点的不同也存在着空间上的变化。不仅仅局限于一处。所以智能变电站运维方式相比传统综自变电站有着明显的不同。若在日常的对变电站的运维中, 运维人员运用在传统综自变电站所形成的习惯对智能变电站进行运维, 将有可能导致严重的电网事故发生,不仅对设备造成伤害,还有可能发生人身危险。

4、智能变电站继电保护运行问题

4.1光纤联系不稳定

智能变电站继电保护装置中的光纤联系如果出现运行不稳定或者中断,就会使继电保护装置出问题。

4.2智能终端的故障处理技术缺陷

一旦智能终端或者是合并单元终端出现故障,会直接影响系统之中多台继电保护装置。由于没有完全发挥故障处理技术的作用,就可能因为损坏了线路的合并单元,导致相对应的保护装置退出系统运行,同时,与之相互联系起来的母线保护装置也退出操作。基于这一情况,智能终端故障处理技术也会加大难度。

4.3装置老化,更新过于复杂

如果智能变电站的继电保护装置在室外运行,就容易存在设备老化与更换的问题。智能变电站继电保护装置需要在室外放置智能终端、合并单元以及一次设备,很容易出现积尘和锈蚀等问题。

5、智能变电站运行维护技术研究

5.1正常运行时的系统维护

安全稳定运行时智能变电站日常运行的目标,而在未出现突发事故的情况下,智能变电站的日常运行主要是以日常检修与维护为主要工作。检修与维护的对象包括变电站内新增设备的运行情况,原有设备的巡视与检修,及时发现设备故障并排除安全隐患。

5.2继电保护装置的维护

智能变电站继电保护的管理涉及运行、检修、调度、整定等方面,由于全数字化继电保护的采用,变电站二次设备在表征、结构、特性等方面均与传统变电站有所区别

5.3异常情况下的系统维护

出现智能变电站新设备及新情况的故障,必须结合新标准对设备故障进行重点分析与维护。①间隔合并单元故障,合并单元故障时当前智能变电站内出现频率最高的故障类型,因此在设备的检修与维护时应给予重点关注,并研究其出现故障的原因。对于单套配置的间隔,应立即申请相应的间隔单元开关并退出运行;对于双套配置的间隔,若出现合并单元故障,必须立即推出本间隔与故障合并单元对应的保护出口压板,还应推出与故障合并单元对应的母线保护装置。②智能终端故障,在智能变电站中,智能终端主要负责开关设备的跳合闸,因此,智能终端故障会直接影响到智能变电站运行设备的跳合闸。若出现智能终端故障,首先应考虑立即推出该智能终端的出口压板,防止因故障导致的智能终端无跳闸,然后再查明智能终端出现故障的原因并进行处理。③交换机故障,若出现交换机故障,首先应根据GOOSE网络图、监控网络图等资料分析故障交换机造成的网络影响,然后判断故障交换机的类型,若过程层GOOSE网间隔交换机出现故障,影响到本间隔交换机构成的GOOSE链路,则可视为失去本交换机所连接的保护。

6、结束语

目前我国智能变电站得到了相当的广泛应用。通过对智能变电站的继电保护设备配置模式进行分析,可以清晰的得到对于每一套智能操作设备运行的安全操作。除了注意异常设备故障及设备运行处理措施外,还应针对实际的设备故障情况,结合监控资料全面分析异常信号及正常信息,然后结合实际情况妥善解决设备故障问题,这样才能立即恢复故障设备,确保智能变电站能够安全稳定的运行。

参考文献

[1]徐阳.探讨智能变电站继电保护的运行与维护[J].中国科技博览,2015(19):14~15.

[2]智能变电站继电保护设备运行维护探讨[J]. 董立. 通信电源技术. 2017(06).

论文作者:张敏,杨陇平,郭萍萍

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/12

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