智能变电站继电保护装置状态检修策略的研究论文_王振宇

(国网山西省电力公司晋中供电公司 山西晋中 030600)

摘要:随着经济和各行各业的快速发展,在现代社会生产生活中,人们对电力的依赖程度越来越深。为了能够更好地适应当前社会发展的现状,智能变电站也进行了相应的改革与发展,其建设的规模逐渐变大,系统逐渐复杂,这使得智能变电站故障维修工作的难度不断加大。自动化继电保护技术是目前智能变电站中为了确保配电设备安全而得到广泛应用的新技术,其实际应用的效果不仅决定了智能变电站运行的安全性以及稳定性,而且能够为智能变电站供电的质量提供有力保障,一举多得。

关键词:智能变电;站继电保护装置;状态检修;策略

引言

设备检修是电力企业生产管理工作的重要组成部分,对提高设备健康水平、保证电力系统安全可靠运行具有重要意义。近年来随着电网规模的增长及设备装备水平的不断提升,传统的定期检修模式逐渐暴露出“过剩维修”、设备有效利用时间的损失、浪费人力物力等弊端,检修工作量剧增和人员不足矛盾日益突出,难以适应电网发展的需要和现代化管理的要求。20世纪90年代以来,我国的电气设备状态在线监测及状态检修技术开始起步。目前,利用各种先进的监测技术和装置,已基本实现对变电站一次设备状态监测,一次设备状态检修工作也在有序的开展。由于继电保护的复杂性和重要性,有关方面对继电保护状态检修比较慎重,尤其是智能变电站,离实用化尚有一定的距离。分析继电保护检验技术的现状及难点,针对智能变电站的特点提出智能变电站状态检修的实施策略。

1智能变电站背景下继电保护装置检修特点分析

与传统继电保护装置检修工作相比,显然智能变电站背景下的继电保护装置检修工作发生了一定的变革。客观来看,智能变电站运行主要依靠于一次设备智能化,但在现实中却难以实现。因此,将常规一次设备与智能组件进行组合,得到智能变电站运行所依靠的一次设备。这种方式使得设备复杂程度有所加深。智能变电站基于网络系统运行,这使得二次设备数据资源共享程度大幅度提升,为检修工作提供了便捷,但也让检修工作专业化程度进一步加深。综合来看,智能变电站继电保护装置检修效率较以往有了大幅度提升,但相关工作变得愈来愈专业,对检修人员提出了更高的要求。

2智能变电站状态检修的现状

随着变电站和输电线路的数量越来越多,继电保护检验工作量剧烈增加。而由于编制限制及人才培养周期等原因,继电保护检验人员却并不能相应增加,加上许多线路停电难、停电时间短,造成继电保护检验完成率较低,继电保护技术人员长期处于超负荷工作状态,既影响了保护检验质量,又容易发生误碰、误接线、误整定等事故。因此,继电保护的监测和校验有必要寻找新的方向和解决办法。近年来,业内人士对继电保护状态检修也做了大量的研究工作。继电保护状态检修是从预防性定期检修发展而来的,是一种以设备实际运行状态为基础、以预测设备状态发展趋势为依据,制定科学合理的检修方式。状态检修工作的基本流程包括设备信息收集、设备状态评价、监测预警、风险评估、检修策略、检修计划、检修实施及绩效评估七个环节。智能变电站为近年来刚刚普及推广的新技术,在变电站体系结构上发生了很大变化。智能变电站的二次回路已在电缆二次回路的基础上发展了过程层虚端子的虚拟二次回路。虚关联链路就是指硬件端口到GOOSE/SV虚信号在装置形成的逻辑关联关系,如图1所示,例如保护装置A为线路保护装置,保护装置B为母线保护装置,C1~Cn为过程层设备(智能终端和合并单元)。A与B间的信息流为失灵启动、远跳命令等;A与C1间的信息流即接收SV采样数据和断路器状态信息,发送跳、合闸命令;B与C1~Cn间的信息流即接收SV采样数据和断路器状态信息,发送跳闸命令。

图1保护装置与过程层设备网络拓扑示意图

3智能变电站继电保护装置状态检修策略

3.1智能变电站的二次设备状态监测

智能变电站因基于强大的网络通信技术使得继电保护设备具有强大的“自检”能力,从而为状态检修的实现提供了良好的基础。智能变电站的继电保护装置二次电流、二次电压输入的方式为光纤以太网传输的数字采样值报文的输入;保护动作出口不再是跳闸、重合闸接点,而是光纤以太网传输的GOOSE开关量信息。装置本身可以对接收的SMV采样值报文进行监视,如有接收中断、丢数据帧、接收数据帧CRC不正确等现象,立即告警SMV采样异常即可;保护投退用软压板控制,不存在传统变电站压板状态监测的困难;由于大量光纤取代电缆,也不再需要回路绝缘状况监测(直流回路除外)。因此二次设备状态监测更为全面、可靠。对智能变电站继电保护装置的状态监测,包括以下方面。(1)逆变电源监测,包括电源工作环境(温/湿度)、负载情况、工作时间、开关次数、电容曲线等;(2)以太网通讯口运行情况监测,后台软件用SNMP协议监视各交换机端口状态,包括GOOSE报文和SV报文序号连续性,接收的SMV报文、GOOSE报文速率、误码率统计、是否丢帧丢点、通讯是否中断等;(3)微机系统自检,如RAM是否出错、看门狗是否动作、装置的重启次数等、装置上电次数统计。

3.2就地化间隔保护

如果在智能变电站中需要安装继电保护装置的时候,就应当严格遵循就近原则,尽可能将这些继电保护装置安装在目标设备的附件上,这样一方面能够大幅缩短设备出现故障时,继电保护装置的反应时间,另一方面也能够最大程度降低故障问题给整个智能变电站带来的不利影响。在对当前新型一体化微机线路进行铺设的过程中,一般都需要将其与变压器保护措施保持同步进行,同时根据施工现场目标设备的实际状况进行科学配置,这样能够进一步提高智能变电站运行的稳定性,为设备以及操作人员的安全性提供有力保障。除此之外,如今大多数新型继电保护装置都是使用数字化的方式完成相关数据的收集工作,这样不仅可以确保数据采集的质量,而且便于后期计算。

3.3强化线路保护配置

对智能变电站的电力系统而言,线路保护配置发挥着至关重要的作用,一方面其能够对电力系统中的各级电压之间的间隔单元实施有效的控制与保护,另一方面还具备这通信监视、测量、保护以及控制等功能。在智能变电站的电力系统中,一般都是通过纵联差动的方式对大多数线路保护装置实施有效保护,这种方式通常包括两种主要方式:①后备式;②集中式。结合实际状况,合理使用这两种方法能够对智能变电站电力系统线路保护配置中的各种问题实施有效解决,确保各设备仪器能够正常运行,从而显著提高智能变电站供电的稳定性与安全性。

结语

随着电力产业的发展,我们的生活也进入了电力时期。在这个电力企业日益增多的社会中,如何在提高企业综合竞争力的同时,企业的安全保障也成为了企业之间相互竞争的重要因素。文章主要介绍了在智能变电站中,继电保护装置的日常检修与管理,通过对继电保护装置的介绍,以及在日常继电保护装置的检修与管理中存在的问题,来提高企业员工的生命安全保障和企业的经济保障。企业拥有全方面的安全保障,企业的未来才会更健康的发展。

参考文献:

[1]孙茂春,张继忠.智能变电站继电保护检修作业安全风险管控策略[J].科技创新与应用,2016(21):168-169.

[1]郑圣,赵舫.故障信息处理系统中继电保护装置的可靠性研究[J].继电器,2015,33(11):37-39.

[1]李永丽,李致中,杨维.继电保护装置可靠性及其最佳检修周期的研究[J].中国电机工程学报,2015,21(6):63-65.

论文作者:王振宇

论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期

论文发表时间:2019/5/16

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