110kV智能变电站电气一次系统及继电保护运维研究 马明凯

发表时间:2019/3/28   来源:《电力设备》2018年第30期   作者:马明凯
[导读] 摘要:随着我国经济的迅速发展,各个地区对供电的需求越来越高,特别是对110kV智能变电站电气一次系统及继电保护运维的关注度越来越高。
        (国网山东省电力公司诸城市供电公司  山东诸城  262200)
        摘要:随着我国经济的迅速发展,各个地区对供电的需求越来越高,特别是对110kV智能变电站电气一次系统及继电保护运维的关注度越来越高。电力系统中变电站一次系统和继电保护运维的运输安全和运输质量是靠变电站继电设备实现的,从最近几年的发展情况来看,智能变电站在我国大部分地区已经取得很好的经济效益,因此智能变电站的建设和运行是我国的电力企业发展推动力。接下来本文主要对智能变电站电气一次系统及继电保护运维的建设装置进行分析,并有针对性提出一些合理性的建议。
        关键词:110kV;智能变电站;电气一次系统;继电保护
        一、110kV智能变电站电气一次系统的叙述
        (一)电气一次系统的意义
        电气一次系统的设计是供电工程建设的重要环节,也是一项难度系数较大的工程,它包括的环节比较多、涉及范围较广,例如:行情况、电能的运输质量等,这些都是一次系统设计的关键。而智能变电站是我国工程的资金投入、配电器的选择、建成之后的运电力系统建立的主要核心部位之一,因此它的运行情况直接决定对各个区域的供电质量。变电站是由许多一次设备构成的电力系统,对它进行设计时要选择质量比较好的一次设备,这是保证变电站可以安全、稳定、可靠运行的前提条件。
        (二)110kV变电站电气一次系统装置设计的要点
        1.变压器的选择。变压器是110kV智能变电站电气一次系统的重要设备之一,它的合理性选择对整个电力系统的运行起着关键性作用。对于以下几种情况我们要选择两个以上的变压器:a.对于存在大量的一级负荷、二级负荷的电路,从安全方面考虑,以防一级负荷、二级负荷中断供电可能会导致人员伤亡,造成重大政治影响和重大经济损失,导致公共场所秩序严重混乱的。b.用电负荷因季节因素变化较大的地区。c.一些负荷比较大的用电系统,例如:电源系统不接地、用电装置外露的情况等。
        2.110kV智能变电站电气一次系统的高压配电装置的选择。110kV智能变电站的高压配电装置的布置方式有室内装置和室外装置,其中室内布置的常见形式主要有普通电器装置、全封闭式组合电器装置、110kV断路器装置。110kV断路器装置具有占地面积小、维护方便的优点,但是成本比较高,因此这种布置形式适用于我国一些发展比较好的地区,另外两个室内布置的资金投入和占地空间是相似的,所以这两种方式基本上相同。与室内布置相同之处,室外布置分为中型、半高型、高型三种方式,中型布置主要把所有的设备安装在母线上、半高型布置特点是使母线之间相互分离、高型布置主要是将母线相互隔离,因此我们在选高压配电装置时要根据实际情况选用最佳电气设备。
        3.主接线方式的选择。接线方式主要有单母线接线、线路变压器组接线、内桥接线三种方式,单母线接线和内桥接线主要接在110kV变电站高压侧主接线上,单母线分段主要是连接在110kV变电站低压侧的主接线上,线路变压器组接线是一种比较简单的连接方式,主要在低压侧保证正常用电即可,不会给相邻的变电站带来不利的因素。
        二、110kV智能变电站继电保护运维措施
        110kV智能变电站的继电保护运维对提高电力系统的运行综合能力有着十分重要的作用。因此,必须有针对性地制定出几点具体的保护运维措施。
        (一)110kV变压器的保护运维措施
        一般而言,在智能变电站的继电系统保护中,过程层对变压器的保护形式均是采用分布式的保护运维结构。也就是说,一般情况下,当变压器开启工作状态时,系统会立即启动差动保护装置,而后随之启动后备保护装置。而110kV变电站的变压器保护运维模式则不同于一般的变压器保护,在110kV变压器启动工作状态时,可以同时实现差动保护与后备保护机能,使其可以得以双重的保护。另外,对变压器的保护运维还要注意以下几点要求,即:确保变压器的周围无积水和杂物;检查和完善变压器的防侵蚀措施;如果变压器的灰尘较多时,要进行及时的清理;定期对变压器元件进行检查;检查变压器的声音是否存在异常;温度及湿度是否达到标准要求。


        (二)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。
        (三)线路的保护运维措施
        在110kV智能变电站继电保护运维中,必须要首先保证变电站的运行状态与继电保护系统实时相连。同时,要求在保护中,变电站的线路间隔之间要与设备的监控装置相连接,从而实现变电站的智能系统终端与Goose网络环境进行实时的数据交换及信息的交流。
        (四)变电层的继电保护运维措施除了上述的继电保护外,变电层的继电保护也是十分重要的。通常来讲,智能变电层的继电保护均采用的是后备式和集中式的保护系统。采用这两种保护措施对变电层进行继电保护,更有利于实现智能变电站的自动调节与实时在线监控保护功能。
        (五)继电保护的原则
        针对于110kV智能变电站的继电保护而言,智能变电站设计中的接地导线敷设要比高级别的导线布局更为简单。但在设计110kV继电保护中,仍要遵循着基本的原则:首先,智能变电站的继电保护装置的设计要满足于传统继电保护中对‘四个要点’的要求,并且要同时满足变电站实时变换的要求。Goose网络、过程网、VS网以及变电站控制层MS网之间要保持在相对独立的关系中,并且要保证网络接入中各控制设备不会受到相互的干扰。
        三、110kV智能变电站中继电保护运维的不足之处
        (一)110kV智能变电站系统的逻辑功能不完善
        在继电保护运行的过程中,会出现母线保护装置中断器失效的现象。有时母线保护、线路保护都需要设置一些双重保护配置,所以根据电路的设置要求,我们需要除去中断器失效中设置的流判别设备。有时需要对电路进行电路改造,如果不能实现对电路进行失灵、启动控制,最终会导致第二套继电保护系统也不能实现失灵、启动的功能。如果110kV智能变电站继电保护运维的功能运维不完善会导致一次系统不能有效的保护,会带来一些不必要的经济损失。
        (二)110kV智能变电站继电保护路线问题
        为了使继电保护系统有效的保护电路,通常情况下会选用和大电流保护设备直接进行连接,而且还要保证是单线连接、时间同步、相位固定,否则就会导致电流、电压不能同步进入装置中,继电保护系统起不到任何作用,这种不可靠的继电保护法会严重影响一次系统的运行和使用。
        总结
        综上所述,110kV智能变电站继电保护系统可以保护一次系统的使用和运行,对我国电力企业的发展起着关键性作用,因此电力企业的相关工作人员要增强对110kV智能变电站继电保护系统的可靠性、稳定性,为我国的电力企业的发展做出有益的贡献。
        参考文献:
        [1]詹琦,庄琼剑.110kV智能变电站电气一次系统及继电保护运维研究[J].科技风,2018(6):169-169.
        [2]杨青.浅谈110kV智能变电站继电保护的运行维护[J].低碳世界,2018(4).
        [3]齐颖,刘野,王鑫.智能变电站继电保护系统可靠性分析[J].科技风,2018(4):170-170.
 
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