智能变电站继电保护试验方法的探讨与研究论文_杨坤

智能变电站继电保护试验方法的探讨与研究论文_杨坤

(国网冀北电力有限公司唐山供电公司 河北唐山 063000)

摘要:智能变电站是我国变电站系统未来发展的重要趋势,和传统变电站相比,其内部结构形式更加复杂,电力设备更加多样化,因此必须高度重视继电保护配置,结合智能变电站的实际运行特点,优化和改进继电保护配置方法,加强继电保护配置管理和控制,提高智能变电站的安全性、可靠性和稳定性。

关键词:智能变电站;继电保护;试验方法;探讨研究

引言

随着智能变电站的全面快速发展,智能变电站的保护验收工作也在逐年增加。常规的微机保护试验方法已不能满足智能变电站的发展,因此,加强对智能变电站机电保护试验方法的研究有利于对未来智能变电站继电保护和验收提供重要依据。

1智能变电站与常规微机保护变电站的区别

智能变电站中,增加了光学电流互感器、电子式互感器、综合智能单元、智能终端、合并单元、交换机等大量新设备,传统变电站的电缆二次回路被光纤和网络所代替,复杂的二次接线已不复存在,智能变电站中增加了 SCD 配置文件,真实的端子排被虚端子代替,使变电站的信息传输方式和表现形式发生了变化。交流电流、电压信号以及直流控制、位置、告警信号被 SV、GOOSE 所取代;装置的功能及各装置间联接关系体现在全站 SCD配置文件及虚端子中。但是变电站的结构及保护原理没有发生变化。智能变电站的新增技术,将保护功能和保护所采集的交流模拟量、保护开入开出量分离,保护所采集的交流模拟量、保护开入开出量就地化,简化二次回路,降低成本,提高保护功能的冗余度,从而达到智能化的目的,实现与智能电网的更好同步。

2智能变电站继电保护方法

2.1变压器保护

结合智能变电站的实际运行要求和具体规划设计,可以通过两套线路来设置变压器电量保护,使后备保护和主保护进行分离,实现变压器运行优化和后备保护的一体化,实现双保险保护模式,提高变压器的安全性。若智能变电站的保护电路设计采用双配套设置形式,其电路两侧的智能终端设备和合并单元都需配置双套保险,并且保护电路对应 MU 侧、间隙电流线路和中性点电流都应进行双套保护设置。一旦智能变电站变压器出现启动故障、闭锁设备自投、分段段断路器自投、保护跳母联等故障时,通过 GOOSE 网络层传输相关故障信息,然后智能终端和变压器保护装置通过 GOOSE网络得到故障跳闸执行指令,将各侧断路器和故障变压器断开[2]。同时,对于主变压器上的智能终端设备,可以采用单体配置方式;对于主变压器的低压侧、中压侧和高压侧的智能终端设备,最好采用线路保护冗余配置方式,利用上传的非电量信号,通过开关非电量保护,确保主变压器智能终端实现线路保护。

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2.2线路保护设置

为了提高智能变电站的测控和保护水平,实现操作控制和站内保护功能的一体化,对智能变电站利用间隔保护配置方式进行各个单套配置,在很多智能保护线路中,多是通过断路器直接阶段或者数据信息采样等方式来实现保护功能,通过 GOOSE 网络,导致断路器失灵,发挥重合闸保护功能,在智能变电站控制电路中,不同线路控制装置和间隔保护测量通过 GOOSE 网络实现信息交换,还可通过点对点连接来控制智能终端设备,实现单元合并、信息传输等功能,完成直接跳闸和数据采样,不用通过 GOOSE 网络实现智能变电站断路保护。同时,智能变电站母线和主干电路中电子式互感器可以通过相关电压信号,连接各个合并单元以后,通过数据打包形式来处理智能变电站数据,被保护测控装置和 SV 网络通过通信光纤来传输信号,并且通过 GOOSE 网络来传输测控装置接入间隔信息[3]。

2.3母联保护

智能变电站的母联分段保护设置和线路保护设置有很多相似之处,在设置分段保护装置时,将智能变电站终端设备和合并单元连接起来,不利用相关网络数据进行保护跳闸和直接采样,这样可实现智能变电站的母联保护跳闸。同时,结合智能变电站的运行特点和设计要求,智能变电站的分段保护必须采用单套配置方式,从而实现对智能变电站的准确测控和安全保护。当前,智能变电站的分段保护跳闸主要采用点对点直接跳闸方式,利用 GOOSE 网络对各个保护分段实现母联保护。

3智能变电站继电保护保试验安全措施

在智能变电站继电保护系统中,传统的硬压板回路已被各种保护功能、间隔投入及出口跳闸 GOOSE 软压板、电压电流 SV 接收软压板等取代。另外,由于各继电保护装置之间通过光纤网络连接,各类型保护电压采样值取自于母线 TV 合并单元,而在单个间隔继电保护装置检修试验时,又不允许对母线 TV 合并单元通入试验电压值,否则可能将数据送到运行设备内,导致保护装置误动。因此,需要对检修试验的继电保护装置进行安全隔离,以避免相关事故发生,目前智能变电站继电保护保试验中常用的安全隔离的措施主要有投退 GOOSE软压板、投入检修状态硬压板及插拔光纤三种,前两种措施都需建立在软件的可靠性基础上,但若要开展智能变电站继电保护系统试验,需明显的断开点安全隔离措施,例如涉及与运行设备关联的母差、失灵、备自投装置的整组试验等,则可采用拔插光纤的方法。需注意的是,频繁地拔插光纤容易导致光纤砝兰内陶瓷片损坏,因此在拔插时需特别小心,并在检修试验完成、光纤拔插恢复后,确认通信是否正常。值得注意的是,以上所有措施都必须写入二次安全措施票中,并在确保无误后方可进行试验。

结束语

近年来,我国电力规模不断扩大,智能变电站在整个电力系统中的作用越来越突出,而随着智能变电站的快速发展,各种新型电力设备数量不断增加,这对于继电保护装置设置的要求也越来越高,为了保护智能变电站的安全、稳定运行,必须加强继电保护设置,采用合适方法,充分发挥继电保护装置的重要作用,提高智能变电站的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]倪登荣,倪晓琴.刍议智能变电站继电保护调试方法与应用[J].信息通信,2013,08:276-277.

[2]尹雁和.智能变电站继电保护检测与调试方法研究[J].中国新技术新产品,2014,19:35-36.

[3]姜明.智能变电站继电保护检测与调试方法分析[J/OL].科技创新导报,2015(17).

[4]赵昕旸,相晓鹏.智能变电站继电保护检测与调试方法研究[J].中国电业(技术版),2014,01:15-17.

[5]田志伟.智能变电站继电保护调试方法及其应用研究[J].科技展望,2016,08:112.

论文作者:杨坤

论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期

论文发表时间:2017/11/24

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