110kV智能变电站电气一次系统及继电保护运维研究论文_丁雪健

110kV智能变电站电气一次系统及继电保护运维研究论文_丁雪健

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摘要:近年来,我国对电能的需求不断增加,电力系统发展迅速,智能变电站建设越来越多。尤其是电气一次系统及继电保护运维更得到了深入的发展,本文将针对这一论题进行如下分析与讨论。

关键词:智能变电站;电气一次系统;继电保护

引言

110kV智能变电站的继电保护系统对于日常供电工作有着举足轻重的作用。相比传统的综自变电站而言,智能变电站的继电保护系统的计算机数字、自动检测等特点更为突出。但是有利有弊,智能变电站的继电保护系统维护要求繁多,运维工作十分重要。本文主要讨论分析110kV智能变电站继电保护系统运维工作中的经典问题,并进行相对应的解决方案分析。

1智能化变电站电气一次系统

针对于该智能变电站电气一次系统的设计要求,在保证降低成本,满足电气设备运行安全、可靠性的前提下,在电气一次系统改造中首先对电气设备进行了合理的选择,其次对与之相匹配的智能终端设备及传感器设备进行了选择,从而最大程度上保证了电气一次系统的运行能力。其一,该智能变电站对变压器系统进行了改造。首先通过科学智能化原理实现了终端系统的气体溶解特征的量化监测分析功能。并且实现了在调压开关等设备对主变压器的电量控制功能以及对主变中性点隔开关的控制功能。其二,该智能化变电站对110kV的进线侧及内桥侧进行改造。首先采用了罗式线圈电子式的电流电压传感器对110kV进侧线和内桥线侧进行改造。另外,该智能变电站在设计改造中考虑到成本的问题,对出线间隔的线路选用了较为常用的传感器设备,不仅大大地降低了改造的成本,同时保障了电气一次系统的运行稳定性能。其三,该智能变电站对电气一次设备进行开关的改造。该变电站在对110kV电气一次系统进行安装时,首先利用了开关柜的多功能特点对电气设备进行了实时的监控、计量以及保证。另外,该智能变电站通过了对断路器设备的分析、控制及数据的收集工作,来实现了电气系统对110kV断路器的控制功能。

2 110kV智能变电站继电保护

2.1继电保护运作

继电保护即是对变电器的保护,当电力系统出行不正常运行时,系统会自动进行检测,分析故障原因,并发出报警信号,隔离故障部分,保护电力系统。继电保护主要是保护电力系统中的重要元件在发生意外时不受破坏,以此减少损失。当发电机、变压器及相关输电线路在电力系统运作中出现异常情况或故障时,继电保护装置会发出异常工况信号,值班人员采取相应措施,可避免事故发生。继电保护系统可以在短时间内切除故障部分,以减轻故障的发生对电力设备的影响,保证相关地区的供电。

2.2关于智能变电站继电保护系统可靠性的建议继电保护处于过程层

第一,快速跳闸功能需要通过这一设置,全面保护母线、变压器以及输电线路等相关设备,降低智能电网在运行过程中的风险,减少异常情况带来的损失;第二,需要采取专门的保护措施,为电网调度系统的安全运行提供保障;第三,高度重视继电保护系统保护功能的学习,掌握重点内容,以求达到独立实施的标准;第四,继电保护系统中的相应设备与装置,应该在不影响使用效率的情况下进行有效缩减。母线的保护。在继电保护系统中,母线保护是关键。母线保护的设计即在每个间隔采用单独保护母线的手段。比如,在110kV的智能变电站母线保护设计中,选取分段式保护的方法,能够有效实现每个间隔点之间相互分立的状态。这种设置保证了合并单元和单元之间的连接顺畅,而且使得在与智能电网系统的终端连接中能够不通过网络数据的信息交换实现数据信息的传输、采样与分析,顺利实现跳闸动作。变电站层继电保护。它利用的主要手段是通过集中式后备保护装置。选用集中式后背保护装置能够更加良好地实现自动调节和实时在线控制与手动操作的双重配置。集中式后备保护系统主要为某个区域相邻的智能变电站开展后备保护工作。在实际运行中,智能机电保护系统装置运行时期若处于不同状态,其实际的功能会有较大差距。

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2.3继电保护系统的线路保护

在实际的智能化变电站中,首先做到的就是要结合实际的用电配置对电流的使用情况进行保护。想要更好的做到这一点就需要采用一种方式进行使用,这种方式就是纵连差动的方式对线路进行全面的保护。这种保护措施主要的保护对象就是线路。主要的工作方式就是将控制一级保护各级电压之间的间隔单元,在控制间隔单元之后对线路进行集中式和后背式的装置方式在整个系统中主要可以对电力系统的运行状况进行实地的监测。首先确定的就是继电系统的整个线路对继电情况进行保护的过程中,不仅可以保护系统中的重要环节,同时更有助于保护机电系统的可靠性。

3 110kV智能变电站继电保护运维措施

3.1开关拒合故障

随着变电站继电保护系统使用时间的增长,用电负荷和配变容量也随之不断的增长,开关会出现了开关拒合的现象,经研究,引起这种故障的原因有二:①由于承载该开关的线路出现相间短路问题;②由于开关的节点焊死或合闸卡住不能恢复其位置等故障造成。经研究发现,在进行合闸时冲击电流对设备会造成一定影响。当开关刚刚开始启用时,冲击电流受较小的供电负荷影响也比较小,保护装置无法起到作用;随着使用时间的增长,供电负荷也不断增长,导致冲击电流逐步增大,当电流值达到开启保护装置的临界点时,开关就会拒合。所以只要将其运行方式稍作改变,冲击电流就可以有效减小,此时开关就可以顺利合闸。

3.2对隔离刀闸的保护运维措施

首先来讲,隔离刀闸的主要作用是在对电气一次设备进行检查时隔离电压,同时保证需要检修的设备与工作状态下的设备之间保留断点。另外,隔离刀闸在改变电气设备运行状态时可以完美在配合断路器实现倒闸的操作。因此,对隔离刀闸的保护运维需要注意以下几点要求,即:因为隔离刀闸是没有灭弧装置的,因此不能用接通或是断开负荷电流的方式进行保护。另外,隔离刀闸的类型十分多,在对其进行保护运维时应按照不同的需求进行保护。最后,隔离刀闸是110kV变电站电气开关应用最为广泛的一种装置,它自身的工作原理及结构是十分简单的。但由于隔离刀闸的使用量较大,对其工作状态下的可靠性要求相对较高,因此要定期更换隔离刀闸内部的元件,保证隔离刀闸能够始终处于工作状态中。

3.3过流电限定保护

在人们的实际生活中经常会出现一种情况就是电流发生了超负荷的现象,这种情况就会给人们的生活造成困扰,因此要保证人们的正常生活,首先就要做到保证过流电的正常使用。要找到变压器配置保护的主要原因,在智能变电站中电流运行经常会出现电流过载的这一种现象,就是外部发生的故障进而导致电流跳闸,在实际的研究中发现这种超负荷电流与其他电流之间大小存在非常大的差距。因此首先做到的就是要对电流进就行准备的测量,一旦发现电流超负荷的情况,就要立即采取方法,降低电流的使用量,并及时向智能端发出警报,使用变压器配置进行全面的保护,这样才能提升基调保护系统的可靠性。

结语

综上所述可知,智能变电站电气一次系统及继电保护运维对提高电力系统的运行能力有着十分重要的作用。因此,在智能变电站继电保护中,首先要制定出科学合理的保护措施,其次针对于不同的系统设备给予不同形式的保护,从各方面提高电力系统及设备的运行能力。

参考文献

[1]陈雷.110kV变电站的继电保护技术要点分析[J].城市建设理论研究,2014,(36):8613.

[2]乐武.智能变电站10kV简易母线保护原理及实践中应注意的问题[J].通讯世界,2016,(9):183-184.

[3]齐林燕.谈智能变电站继电保护配置的应用[J].城市建设理论研究,2013,(22).

论文作者:丁雪健

论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期

论文发表时间:2018/12/17

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