摘要:本文首先介绍了智能变电站的主要功能及与传统变电站的主要区别,然后从就地保护的原则入手,重点进行了四方面的探讨,再从智能变电站二次保护设备的环境因素重点对温度和湿度对设备的影响机理和进行了关键的讨论,最后对智能变电站的二次设备的防护措施进行了一定的分析,包括增加温湿度控制系统和对设备预制舱的结构进行一定的改进优化,使得智能变电站的二次保护的设备就地化更加合理和有效,为同类型项目的管理和控制提供必要的参考。
关键词:变电站;二次保护;设备;就地化
相比于传统的变电站,智能变电站是采用智能化一次设备替代常规一次设备,并且在数据传输上,采用光数字量代替模拟数字量,增加了合并单元和智能终端等环节,采用组网的通讯方式,保护的动作时间大大延长,提高了信息的共享化,获得了较好的实际应用价值,适用于户外就地汇控柜和环境恶劣、抗电磁干扰能力较差的情况。
1 就地化保护的原则简介。
单间隔接入保护是在单装置的条件下完成的所有功能,包括线路保护和母联保护等,跨间隔保护是采用分布式的布置,并在每种内部配置独立的子机,包括母差保护子机和主变保护子机;本间隔的信息联系是将电缆直接采样和跳闸,包括电流和电压的电缆直接采样,保护跳闸和重合闸用电缆的直接跳闸;跨间隔的保护联系是采用GOOOSE网,包括远跳、启动失灵、解复压等的间隔信号。
2 智能变电站二次保护设备的环境影响因素。
1.湿度因素。
环境空气中的湿度对设备的主要影响是在湿度达到或将近达到饱和状态时,会在绝缘材料的表面形成一定的水珠,增加其外表面的导电率,使得体积电阻的数值大大降低,为空气中的电气短路和击穿现象提供相对便捷的外部条件。
2.温度因素。
温度对二次保护设备的影响主要包括对电阻器、电容器和半导体器件的影响,温度的变化对电阻器的影响是温度升高时,电阻器的使用功率会降低,这就从一定程度上大大降低了电阻器件的使用寿命;温度的变化对电容过的影响主要体现在降低电容器的使用寿命,据相关研究,温度每升高10度,电容器的使用寿命会降低一半,因此应该格外重视温度对电容器的影响;温度对半导体材料的影响主要是伴随着半导体器件的温度变化,其工作重点会发生偏移,从而导致半导体器件的工作噪声加大,可能会伴随着相应信号的失真,严重者会击穿相应的半导体器件。
3 智能变电站二次设备的防护措施分析。
1.增加温湿度控制系统。
温湿度控制系统的形式多种多样,从目前的实际应用来看,较多的采用形式是空热一体机、热管节能转换器和全新风系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆空热一体机是在二次设备的预制舱内安装的,主要系统是热管和空调系统,两者实现互为备用,该系统的操作原理是单方面启动热管系统或者空调系统,实现了机器内的蒸发器不过新风,避免了冷凝器的积尘现象,还可以保证在高效的节能条件下的噪音污染,一般在预制舱内安装两台空热一体机,主要原因是将舱体内的环境确保维持在一定的规定控制范围内,两台机器的交替运行,能够实现对环境的双冗余备份,由于这两台机器的工作状态是通过逻辑程序进行控制,因此可以将一台工作的模式智能化运行下去,对于出现故障的机器,系统会自动调整到另一台机器,与此同时,发出故障警报和通知维修人员及时对这套机器进行维修控制,从而确保控制柜内的环境的稳定性,除此之外,还能根据两台机器的实际运行情况,设定不同的启动温度,并实现与智能辅助控制系统的联动控制,一旦预制舱内的逻辑控制系统发生故障,也能确保温度不至于高过一定的温度,这与空调系统的及时启动运作有关,从而从根本上实现了对预制舱内的温湿度控制系统的全面保障。
热管节能转换器是将预制舱内的热能进行快速转化的器件,为了将预制舱内的热能尽可能多的储存起来,避免多余热量的散失和损耗,于是采用将导热性能良好的材料制成的热能管转换器引入到预制舱的温湿度控制中来,热能管转换器主要由外壳、载热工质和吸液芯三个部分组成,这三个部分的功能的良好运作可以将转化器的导热性能发挥到最大,实现导热系数是金属银的几百倍,并确保其在温差较小的情况下的热能传递,从而减少了热能的散失。
全新风系统是将预制舱内的温湿度良好控制的系统,它需要在二次设备的预制舱内安装全新的新风系统,新风系统主要由取风口、风机、湿膜加湿器、排风机及控制系统等组件组成,全新风系统可以根据预制舱内的实际情况对温湿度进行一定的调节控制,使得换进的温湿度在相应的二次设备的正常工况下运转。
2.改进设备预制舱结构。
智能变电站二次设备的预制舱防护的结构保障是在设计时,需要对地震作用和风荷载的因素进行综合考虑,然后制定出一系列的抗震和防风的具体措施。一般而言,预制舱的结构主要分为拼装式和整体式两种,整体式结构是对预制舱的箱体采用钢质材料,箱体的六面采用封闭式,但是需要加装一扇房门,并将电缆的进出口设置于箱体的底部,而拼装式是将板材材质的箱体六个面中的五个进行封闭,箱体的底部设置于水泥平面上,并在侧面安装一扇房门。
结语
综上所述,智能变电站的建设过程的预制舱的技术方案的就地化不仅能更好地解决二次保护设备的建设标准化的问题,还能较大程度上减少智能变电站的资源利用和投资工期,能源互联网的快速发展使得智能电网的智能变电站得到较快的发展,从而使得继电保护的分布式布置成为主流,本文给予智能变电站的布置和控制等问题,提出了变电站二次保护设备的就地化的常见问题和解决方案,实现了对变电站现场设备的监测和管理,完成了智能变电站在复杂环境下的可靠实时数据传输,为其它项目的智能变电站的就地化保护的研究提供了一定的参考和技术支持。由于项目的实际情况和本人对项目经验的问题,可能本文对具体的措施管控和把握上存在一定的不全面之处,恳请各位专家教授积极批评指正,为行业的健康快速发展作出应有的贡献。
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论文作者:罗宇清
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/9
标签:变电站论文; 智能论文; 设备论文; 温湿度论文; 温度论文; 舱内论文; 控制系统论文; 《电力设备》2017年第30期论文;