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摘要:变电站的主要作用是维护国家电网电力系统的稳定和安全,它的更新发展变化,体现了我国变电技术的飞速发展。在变电站智能化的建设过程中,设计者要从全局出发,了解国家电网的整体结构,选择安全、合理的方案。不断创新,提升国家电网的智能化程度。
关键词:变电站;智能;电网;保护配置
引言
智能即为人性化,是通过对人类意识和思维过程的模拟,达到像人类在调节一样的效果。在人工智能发展的大环境下,智能变电站得到了越来越广泛的应用,与人们的生活生产息息相关。继电保护系统是在智能变电站发生故障或异常时,自动切除故障设备或通知人员对故障进行消除的系统,保障着电力系统的稳定运行。
1电力变压器继电保护系统的故障类型
一般情况下,我们将电力变压器保护装置的故障类型简单的分为两种类型,即为油箱内部故障和油箱外部故障这两种。一般来说,对于造成油箱内部故障发生的主原因,是在变压器的内部相间短路、接地短路和铁芯短路等问题引起的。由于发生在电力变压器装置系统内部故障的出现几率非常高,并且内部故障的危险系数较大,所以,当内部故障发生时,产生的较大电弧不仅会烧毁变压器内的绝缘部分,还会使变压器内部的大部分绝缘体在严重受热情况下,产生大量的有毒气体,容易导致变压器内部的油箱发生爆炸,产生严重的威胁人身安全的事故,因此对于变压器内部的故障需要及时的对继电保护装置中进行排查,避免严重事故的发生。而一般油箱外部的故障发生的主要原因则是,变压器自身的阻线与绝缘体相关的电路或接地断线的现象引起的。此外,对于电力变压器继电保护中不能够正常的进行运转,需要我们从下面几个方面进行概括。首先,因为电力变压器外部线路短路造成的电流过大,或者是实际的变压器负荷超载现象。其次,变压器自身的油箱漏油会造成油面下降,导致在变压器发生故障时不能够及时的冷却,而出现了温度过高的现象。这些现象无疑都会对变压器自身内部金属设施造成严重的伤害,从而导致变压器绝缘体的损坏,使得其后期事故不断的发生。
2智能站变压器保护配置方案
2.1对智能变电站设立的奥体保护系统
(1)智能变电站的机电保护系统有很多装置组成,例如电子式互感器、交换机、智能终端保护监测装置等等,这些设备相互配合,协作运行,在信息传输上采用点对点的方式,这样就能更精确的对运行过程中的各种情况,进行引导和监控。智能化的机电保护系统,能够通过电子设备在网络上收集,并传输信息。这样整个过程中各个环节没有遗漏,全程进行保护和监测。
(2)智能变电站继电保护网络信息间的相互配合,智能变电站机电保护的网络信息工作的过程中,基本上采用对时信息。从信息的采集到错误的检测再到错误的制止等,使所收集的信息更加准确,信息的传输更加快捷,提高了设备的效率以及安全性。
(3)智能变电站的优势,智能变电站顾名思义在运行及保护过程当中,由于它高度的自动化、信息化的设计模式,使得这种设备能够实时的监控,对设备运行过程当中的运行传输等过程实现自动化的检测,这样就减少了设备的磨损,提高了设备的效率,而且各个网站之间可以联网,使整个地区的电网形成了一个整体,这样做到了资源共享,无缝链接,提高了工作效率。
2.2优化系统的冗余性设计
在继电保护过程中,系统冗余的优化能更大程度地避免系统错动和拒动问题的出现,进而促进系统的可靠性。继电保护系统的冗余性增强可以从以下2个方面着手:(1)利用以太网交换机中的数据链路层技术实现变电站自动化实时监控;(2)根据变电站网络架构的需求的不同,基于总线结构、环形结构和星型结构这3个基础网络结构的特点进行合理选择应用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆总线结构可以有效地减少接线,但同时冗余性有待提高,在使用中对时间长度的要求较大;环形结构由于其环路上的任意点都能提供冗余,冗余性较好,但是收敛时间较长,对系统的重构影响较大;而星型结构的特点是等待时间短、没有冗余度,其可靠性比较低。针对3种结构的不同特点结合自身需求进行合理选择,才能提高变电站继电保护系统的可靠性。此外,在优化系统冗余设计时,应合理分析自己的投入率,在提高系统可靠性的同时注意经济效益的实现。
2.3做好过程层的继电保护
过程层的继电保护主要是通过对电力系统中母线、变压器和配电线路等进行保护,实现降低电力系统运行风险,对电力调度系统实施必要的保护,进而实现保障电力系统安全运行的目的。通常来说,继电保护系统的稳定性能保证电力系统在发生波动时,保护定值稳定,从而保障电力系统的稳定运行。但是,在智能变电站中存在着大量一次设备的应用,在此过程中,应注意开关与硬件的分离,保证开关和硬件的相对独立性,进而对变电站母线和输电线路实施保护。在实际的继电保护工作中,可以通过多段线路保护的方式对智能变电站母线和变压器保护进行定义。在变电站主站采样的同时,进行采样数据的实时调整,保证采样数据的适用性和可靠性。
2.4变压器差动保护
第一,加强施工过程中的全方位管理。据统计,变压器差动保护不正确动作很大程度上是在一次设备更换,二次回路变动(或保护装置更换)后发生的。要求继电保护人员从装置原理、图纸的设计原则、施工工艺及标准是否满足规程、规定的要求入手。加强施工中的过程管理,杜绝由安装质量不高而引发的事故。第二,提高继电保护人员的专业知识水平和技能操作水平。第三,加强交流二次回路的绝缘管理,建立作业指导书。杜绝在变压器预试年检过程中存在遗漏试验项目。变压器投运前应确保差动、后备电流二次回路绝缘的完好性,电流二次回路中仅存在一点接地。第四,加强对变电运行人员的差动保护运行操作管理,编制出切实可行的变压器保护运行规程。第五,变压器新投运时应做空载合闸试验,以验证差动保护装置躲变压器励磁涌流的能力。第六,在变压器投运后必须进行带负荷(无功补偿设备应退出运行)测相位和差电压(或差电流)试验。第七,微机变压器保护流变二次绕组均采用“Y”型接线,相位补偿和电流补偿系数由装置软件来实现。在变压器投运后也必须带负荷测向量,同时装置外部测量结果要与微机装置液晶显示结果进行综合比较来分析向量是否正确。
2.5变压器及母线的保护
保护变压器在线路运行方面起着至关重要的作用,所以要选用灵敏度较高、精确度较高、可靠性较高的装置。而且要对变压器邮箱里的油和瓦斯进行压力释放,减少对变压器的压力,接地线路也要进行电流保护。对他们的压力负荷要定期检测,如果母线出现老化,其他相连的线路,也会受到不同程度的损害,所以要设置母线差动保护或者母线过流保护。
结束语
我国在现阶段,随着现代科技的不断进步,智能变电站的智能化程度也在不断的提高,呈现出欣欣向荣的发展态势。提高智能变电站的智能化,推动我国电网的现代化建设。当前电气设备不断地更新换代,原有的变电站设备已经不能适应电力的要求,所以智能变电系统以及保护配置方案要不断优化,定期更新,实现国家电网的智能化、信息化,更好的服务社会。
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论文作者:徐华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/11
标签:变电站论文; 变压器论文; 智能论文; 系统论文; 继电保护论文; 故障论文; 冗余论文; 《电力设备》2018年第17期论文;