智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术论文_成谨

智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术论文_成谨

(江苏省电力公司检修分公司南通分部盐城工区 江苏盐城 224001)

摘要:电力能源是支撑生产生活的必要能源,对社会向前发展产生重要影响。如今,社会不断朝向城镇化、现代化方向演变,无论是工业还是其他产业行业都增加了用电需求,这给我国电力企业的供电运输带来巨大压力。当前,继电保护状态监测是继保“状态检修”的技术支撑之一,由于二次回路的复杂性,关于该层面的状态监测的研究较少呈现。鉴于此,本文就智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。

关键词:电力系统;继电保护;二次回路;维护;故障诊断

1、继电保护相关二次回路在线检测的重要性

1.1、及时排查,减少故障

继电保护装置本身是存在技术局限的, 这对于电力企业而言,无疑是一个巨大的风险。在线检测技术的应用可以将监督监测工作与生产建设工作同步并行, 无形中引起了电力部门和相关人员的重视, 进而将技术故障的发现与排除在第一时间完成。

1.2、 加强应用,提高效率

在线检测技术对于继电保护二次回路的运行状态的检测是及时而明确的, 这样的一种周期性的检测方式明确的查出了隐患与故障,借助科技的力量将校验作用发挥到最大价值,使整个状态的可靠性大大提高。

1.3、控制质量,性能落实

继电保护装置是一个非常关键的设备, 从设计之初就严格的遵守标准,一直到运行阶段的稳定性,都离不开装置的设计实施。而且在刚刚使用的第一年里,各项规范的落实工作也是保证性能能否正常实现的基础。

2、关于断路器二次操作回路状态的在线监测

3、当前,不管是常规站还是智能站,均无法实现对断路器二次操作回路的在线监测(智能站所拥有的是对智能装置间二次回路的在线监测能力),需要加以完善。有些做法是对主流操作箱进行“微调”:(1)通过TWJ和HWJ对断路器二次操作回路作运行监视;(2)将TWJ和HWJ的常闭接点串联,以便及时察觉控制回路断线。显然,以上做法无法对二次回路的所有异常进行精准测定,但可在现有操作箱基础上进行适应性改进(添加断路器位置辅助接点状态的辅助判据)。

交流二次回路的在线状态检测内容我国电力系统继电保护设备逐年升级,至今已经采取了多种设计形式和技术内容提高继电保护设备的功能性。现在的继电保护设备都安装了交流二次回路警告功能,这种功能是在继电保护设备中输入交流回路,利用交流回路的通电和电流运转来达到保护继电保护装置的目的。当交流回路出现电流过大或者其他问题时,交流回路的电线会烧断,此时继电保护设备能够自行发出警告声音,以此提醒工作人员。不过,在实践中发现了当前的交流二次回路警告系统功能还不完善,在预警功能中只能通过断线来判断故障,而无法提前预知。

我国国家电网提出“六统一”规定,要求对电力系统中的超过 220kV 电压的设备实施双重保护配置措施,对继电保护装置等使用二次线圈进行保护。这一规定为以后研究交流二次回路在线状态提供指导。在对交流二次回路进行在线状态监测时,可以同时对双重保护装置进行电流量等数据的采集,通过对 A、B 两个部分的信息采集,再利用在线状态检测技术进行分析,得出当前交流二次回路在线状态的具体数值。如果从 A、B 两处保护装置采集的数据值相对误差都低于标准误差值,说明当前的交流二次回路属于正常工作状态,反之 A、B 两处保护装置中采集的数据值误差过大,超出了标准误差范围,说明此时继电保护的交流二次回路中存在故障,需要检测人员对回路进行检修。

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4、智能变电站继电保护的技术要点

4.1、构成形态和运行模式发生变化

相对于传统的变电站继电保护而言,智能变电站继电保护在构成形态和运行模式方面发生了较大的变化。智能变电站的运行主要为全光纤通信,对继电保护的模拟量和开关量进行有效的信息采集,并且在对保护量值的采集和逻辑判断方面也更加准确,大大的提高了变电站的智能化和自动化。这种变化有效提高了变电站继电保护的运行效率,同时为了保证继电保护的安全稳定运行,需要加快建立与此适应的运行和维护标准,更好的适应当前智能变电站构成形态和运行模式的需求。

4.2、继电保护设备状态检修成为可能

电力系统,状态检修技术虽然提出已有较长的时间,但在实际中并没有得到大规模的推广和应用。在当前智能变电站中,二次设备的传输都已经实现了网络化的运行方式,并且在模拟量和开关量的控制都已经实现了智能控制,二次设备回路信息完整,所以完全可以实现继电保护设备的状态检修。

4.3、实现了基于 IEC61850的统一建模

相较于传统变电站,在智能变电站内,以全站统一的 IEC61850标准作为其重要技术特征,并其标准基础上完成对全站设备的统一建模,不再需要大量的二次接线来完成变电站设备的接入,面明设备之间具有较强互操作性,大量的二次接线转化为系统的模型文件配置,一旦变电站工作和运行状态发生变化时,则会通过对相应的文件进行更新,从而与其有效的对应。

5、继电保护二次回路维护检修的方法

5.1、电流检修法

在差动保护装置中,电流互感器是关键设备,同时也是构成差动保护模式的重要因素。在对电流互感器进行安装使用过程中,需要对它的具体型号进行合理选择,保证型号、规格的合理无误。一般来说,最好是采用差动保护专用的D级别电流互感器;在经过保护装置外围的稳态短路电流时,在电流值达到最大后把差动保护回路的二次负荷控制在10%范围内。

5.2、负荷检修法

在电流互感器的运行中,系统运行负荷过大也会对其产生一定影响,具体就是超荷运行,这样会降低其使用寿命。因此,差动保护在运行过程中就要对电流互感器负荷大小进行严格控制,依据系统实际运行需要来适当降低电流互感器的励磁电流。除此之外,常见的降低二次负荷方式有,降低控制电缆的电阻、优先选用弱电控制的电流互感器,定期对互感器的工作运行状态进行检查。

5.3、质量检修法当前电力市场中,电流互感器不同的类型所适用的范围也不同,在具体选择时需要结合系统的保护方式来确定。对于测电流过大的继电保护装置来说,在进行差动保护过程中,会导致电流互感器的饱和难度进一步增大,也就提高了差动保护装置的工作性能,一般来说,这种互感器的励磁电流是非常小的,基于它的这种特性,对于失衡电流也可以起到很好的控制作用。

结束语

我国社会的发展必然会对电能产生更多需求,电力企业要想在新时期下发展壮大,必须注重利用继电保护相关二次回路在线状态检测技术,重视提高电力系统运行的安全保障水平,以此巩固电力系统的安全性和可靠性。相信,随着在线状态检测技术的不断发展,我国电力企业的服务质量和服务水平会持续提升,为祖国、为人民提供优质电力能源。

参考文献

[1]叶远波,孙月琴,黄太贵,郭明宇,黄勇.智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术[J].电力系统保护与控制,2016,44(20): 148-153.

[2]孙世贤.浅议智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术[J].科技创新导报,2017,14(11):92-93.

[3]高兆丽.智能变电站过程层故障诊断与状态评估技术研究[D].山东大学,2016.

论文作者:成谨

论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期

论文发表时间:2018/7/3

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