220KV智能变电站线路保护改造工作流程分析论文_萧宝瑜

220KV智能变电站线路保护改造工作流程分析论文_萧宝瑜

(广东电网有限责任公司清远供电局 511500)

摘要:在电力系统当中,作为继电保护设备是十分关键二次设备,重要起到了安全安稳运转的重要效果,所以,在电力运转进程当中以及在出产运转当中都离不开继电保护的整定核算作业。对此,有必要要对其进行具体仔细的研讨,全面了解在整定核算的运用现状,然后指出在对其核算结果当中的正确性,应用软件的通用性、实用性以及可发展性等方面所现存的问题,并提出了有关的处理办法。

关键词:电力系统;继电保护;整定计算;问题;解决方法

220KV智能变电站与常规变电站线路保护改造区别主要体现在以下几个方面:(1)所有模拟量统一从合并单元采集,单间隔停电检修时,需在母差、备自投保护等跨间隔装置退出该支路合并单元接收软压板,并在整个停电改造期间将合并单元装置一直置于“检修状态”。(2)线路保护装置屏仅保留“检修”硬压板,所有保护功能压板、跳合闸出口压板均设置为保护装置内部软压板,在二次安全措施执行时无法设置明显断开点,装置调试过程中需注意相关软压板投退及检修压板投入的检查。(3)线路合并单元、智能终端、保护装置电气联系通过光纤链路完成,改造过程中临时拔掉的光纤需要记录光纤接口位置,并检查断链信号正确性及注意报相关信号是否影响正常运行。(4)保护相关配置通过虚端子形成映射关系后,配置成装置的CID文件及GOOSE配置、SV配置文件下装到装置,不像常规站有明显的二次电缆回路图为支撑框架,因此配置文件的正确性检查显得尤为重要。(5)线路间隔停电改造需对母线保护、备自投等装置更改配置,并进行相应试验。对于这些关联的回路的更改和验证宜采取陪停的方式重新做试验验证配置正确性。

1.电网线路保护的主要类型

1.1发电机的线路保护

(1)发电机差动保护。根据位置和连续方式的不同,发电机差动保护又可以分为完全纵联差动保护和不完全纵联差动保护;(2)发电机定子接地保护。发电机单相接地故障电流因中性点接地方式的不同而不同,保护方式也不同,发电机定子接地保护又可以分为100%定子接地保护、基波零序电压定子接地保护和零序电流定子接地保护;(3)发电机失磁保护。根据电力系统对失磁电动机安全运行的要求以及发生失磁故障后机端各电量的变化规律,可以选择合适的原理和动作处理方式来构成失磁保护。

1.2变压器的线路保护

电网变压器线路保护包括以下三种类型:(1)变压器差动保护。电网发电机组均需装设独立的主变压器差动保护,其通常为三侧电流差动;(2)变压器中性点间隙过流保护。变压器中性点间隙过流保护又可以分为:间隙过流保护与主变压器零序过流保护共用一组电流互感器;将间隙过流保护与主变压器零序过流保护的电流互感器相互独立,分别接在各自正确的位置上;变压器在出厂时已经装设了主变压器中性点CT,那么间隙过流采用单独CT、灵虚过流采用主变压器自带中性点CT的综合接线;(3)主变压器瓦斯保护。作为变压器内部故障的重要保护装置,瓦斯保护就是利用反应气体状态的瓦斯线路器来保护变压器油箱内的一切故障。

1.3发电机-变压器的线路保护

电网发电机-变压器线路保护包括以下三种类型:(1)断路器断口闪络保护。除了损害断路器,断口闪络还会影响到整个电力系统的安全运行,因此需要安装断口闪络保护来及时排除断口闪络故障;(2)发电机-变压器组纵差保护。在发电机-变压器保护中,通常并不按变压器和发电机各自单独配置第二套差动保护,而是采用发变组公用一套纵联差动保护方案,从而来简化保护程序和实现快速保护;(3)发电机-变压器过励磁保护。发电机-变压器的过励磁,会损坏发电机和变压器的铁心,而铁心的修复代价较大,因此需要安装发电机-变压器过励磁保护。

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2.线路停电改造方案

全站改造分间隔轮流停电方案应充分考虑虚端子关联、组网架构等智能站改造的特殊性和安全性,并按照最大化减少冗余停电的方式进行优化。由于各间隔更换后的合并单元、智能终端在模型或虚端子上存在改动,母线保护需临时陪停更新配置并验证与改造间隔设备之间的互操作性。主变间隔停电改造期间,需陪停已完成改造的母联(分段)间隔,通过组网跳母联(分段)方式验证配置的正确性。此外,对于采用双母接线方式的智能站,双母二次电压接入同一个母线合并单元进行电压并列,因此母线间隔停电改造需双母全停;对于采用双母带分段接线方式的智能站,母线合并单元一般分为Ⅰ-Ⅱ母合并单元和Ⅲ-Ⅱ母合并单元,结合母线合并单元的改造,一般采用Ⅰ-Ⅱ母和Ⅲ-Ⅱ母分别停电,即按片停的方式进行改造。线路间隔停电改造,其余间隔一次设备及相关保护测控等二次设备均处于运行状态,现场风险点主要体现在:(1)改造间隔合并单元误通流到运行的母线保护装置造成母线差动保护误动;(2)改造间隔保护误启动失灵到母线保护装置造成母线失灵保护误动;(3)改造间隔母线侧刀闸位置误开入到运行的母线保护装置;(4)改造间隔合并单元误通流至计量装置(备注1);(5)改造间隔线路TV加入二次电压误反送电造成一次停运设备带电;(6)误操作改造安全隔离措施,即带电母线侧隔离刀闸。风险点(1)~(3)会对运行的母线保护产生严重的安全威胁,针对这些风险点需要实施双重化的安全措施,比如退出相关运行装置中对应的接收软压板、退出检修装置对应的发送软压板(第1重),投入检修装置检修压板(第2重),且宜先退出运行设备中的接收软压板,再退出检修设备的发送软压板;对于确无法通过退出相关软压板来实现安全隔离的光纤回路,可采取断开光纤的安全措施;风险点(4)会对线路电度表造成误计量;风险点(5)、(6)会对人身安全和设备安全带来极大的危害,虽然退TV空开和刀闸电机电源空开能一定程度防止危害的发生,但空开的误投退和不确定性仍存在很大安全隐患,必须从源头加以制止。

3.配电线路保护改造体制的效果

3.1线路保护装置的灵敏性和可靠性提高

通过线路保护运行管理体制的创新构建,可以及时的把线路保护设备,因为种种问题而出现的故障和运行异常的情况,灵敏的反映到保护装置上去,及时有效的反映其保护范围内发生的故障。以便相关部门和人员采取及时有效的防治措施。减小发生误动或拒动等不正常的现象的次数,在线路器接线和回路接点上简练有效。

3.2微机保护的优势体现

与传统的线路保护相比,微机保护有其新的特点。一是全面提高了线路保护的性能和有效性。主要表现在其有很强的记忆力,可以更有效的采取故障分量保护,同时在自动控制等技术,如自适应、状态预测上的使用,使其运行的正确率得到进一步提高。二是结构更合理,耗能低。三是其可靠性和灵活性得到提高,比如其数字元件不易受温度变化影响,具有自检和巡检的能力,而且操作人性化,适宜人为操作。而且可以实现远距离的实效监控。

3.3缺陷精细化管理的成效

在未实施线路保护运行缺陷精细化管理之前,对一般的缺陷处理效率比较低,很多缺陷往往因为专业划分不清楚被搁置,以前每年年初。未消除的缺陷达到50条左右,经过配电线路保护运行管理实施,目前缺陷数量基本上控制在10条左右,而且对于紧急或者重大的缺陷能在规定的时间内处理。

结论

本文基于220KV智能变电站二次系统结构特点及智能二次设备功能特征,通过220kV220KV智能变电站不完全停电改造经验,提出了220kV智能站不全停电方式下开展合并单元、智能终端改造的方案。通过路平智能站不全停电方式下的智能设备改造证实,该方案安全性高、操作性强,对日后智能站不全停电方式下的智能设备改造具有一定的参考价值。

参考文献:

[1]冯军.220KV智能变电站原理及测试技术[M].北京:中国电力出版社,2011.

[2]陈安伟.IEC61850在变电站中的工程应用[M].北京:中国电力出版社,2012.

论文作者:萧宝瑜

论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期

论文发表时间:2017/10/20

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