水电站二次回路继电保护的应用研究 蔡鹏

发表时间:2019/6/27   来源:《防护工程》2019年第6期   作者:蔡鹏 金鑫 梁爽
[导读] 在水电站的电力系统中,二次回路对整个电力系统产生的影响最大。

中国水利水电建设工程咨询北京有限公司  北京  100024
        摘要:在水电站的电力系统中,二次回路对整个电力系统产生的影响最大。二次回路的继电保护工作非常重要,其是一个比较独立的系统,确保水电站电力系统的顺利运行。随着水电站各项设施的完善,高科技在不断地投入到水电站中,电力系统变得异常复杂,对机电保护在水电站电力系统的实际应用提出了更高的要求。
        关键词:水电站;二次回路;继电保护
       
        引言:
        随着经济建设的不断发展,社会用电量也不断上升,水电站的数量随之大幅增加,且生产任务繁重,安全形势严峻,从而对水电站的技术水平和管理水平提出了更高的要求。在水电站中,二次设备是很重要的,因为二次设备出现问题而产生的事故占有很大的比例。因此,减少二次回路产生的故障,全面提高水电站的安全运行是值得探索的。
        1二次回路在水电站运行中的作用
        水电站二次回路故障是导致其电力系统无法正常运行的主要原因。在水电站正常运行中,二次回路能对水电站一次设备进行及时、有效的控制、调节,能对信号回路进行自动测量,还能对电源系统进行自动操作。由于现代化水电站对继电保护要求极高,这也给二次回路性能提出了更高的要求。水电站二次回路故障有时难以发现,且在系统正常运行时不会造成负面影响。然而一旦系统出现故障,存在故障的二次回路便无法有效对其进行保护,从而导致设备损坏和经济损失。因此,水电站应该组织专人定期检查二次回路,排除故障,确保水电站的正常运行。
        2水电站相关设备保护
        2.1线路保护
        对于水电站而言,要将水电站中的继电保护与水电站二次回路运行情况监测的开展有效结合起来,结合间隔开展单套配置。线路两间隔之间保护测控装置,一方面与GOOSE进行连接实现信息交换,一方面与智能终端、合并单元分别对应实现有效连接。位于线路与母线相互间的电子式电压互感器,在接收到控制指令后,将其经由合并单元,并开展封装,然后将指令传输至SV单元,进一步起到对线路的保护监测的作用。
        2.2变压器保护
        水电站智能变压器保护装置选取分布式用以过程层的配置,第一步开展差动保护,第二步开展集中式安装后备保护。水电站智能变压器保护装置则与其存在显著差异,也就是可实现主后备的集成保护,建立起一体化的双套配置。针对变压器的保护装置,经由直接采样检测,检测结果控制两侧断路器自行跳转。
        2.3母线保护
        相较于线路保护,母线保护与其存在一定相似之处,不过在结构层面,母线保护更为简单。在此期间,母线保护无需发挥数据传输接收功能,仅需开展直接采样、直接跳闸,所以母线保护装置直接与智能终端、合并单元开展连接。
        3继电保护二次回路维护与检修措施
        3.1做好全面校核工作
        定期进行全面校核工作,将有助于维修人员将潜在的隐患找出来,并提前做好防范措施,使继电保护中构成二次回路的每一种回路都是有备无患的。核查的主要内容有对接线的对接情况,尤其要做好电流互感器和电压互感器的二次端子接线对接核查工作,如果出现连接松动现象要及时整顿,避免接触不良。该核查工作不是一次性工作,维修人员还要在机组停工的基础上,根据制定的核查日期,对继电保护系统的二次回路进行找茬工作,如此隐患被排除和防范的效果也会大大增加。
        3.2继电保护系统配置
        水电站继电保护设计以及类型选择方面,必须要对继电保护、计量、信号、远动等设备的相互配合进行综合考虑,以确保其能够协调工作,按照水电站系统的具体运行要求,对相关配置进行合理安排。


继电保护设备配置以及整定计算必须要对系统有可能产生的任何不利因素进行综合考虑,尽可能地防止在复杂、多重故障的基础上继电保护出现失误动作,同时也要确保系统要求得以满足,此外保护设备还要发挥其重要效能,确保水电站二次系统,以及整个系统能发挥其正常运行水平。
        3.3继电保护系统的运行
        在继电保护装置正式运行之前,要先对系统内的设备与电缆线路进行详细检查,仔细排查设备连接故障与螺丝紧固程度,避免螺丝松动与焊接点松动,防治对电力系统的安全稳定运行造成严重损失。此外,还需要定期对每套设备的实际运行情况进行仔细评估。利用微机型差动保护模式,当产生差流异常时,及时发出警告;并且对设备展开定期检查,寻找故障区域,及时采取对应的措施。在设备运行过程中,要积极完善设备的遥控与遥测功能,进而有效确保设备发生故障以后,能够及时利用远程操纵的方式停止设备运转。
        3.4继电保护装置设备的检修
        在继电保护工作中,检修工作非常重要,继电保护设备使用一段时间后要进行全部的检验,防止设备超期使用。在检修中可以及时找出设备的局部问题,以便及时采取措施,确保保护装置安全运行,防止误动、拒动情况的产生。完善继电保护装置的检修,特别是对线路的快速保护、母差保护和断路器保护,有着非常重要的意义。在进行继电保护设备的常规检查、检修工作中,要对检查、检修的步骤进行设计,要按照标准化的作业流程进行;而且应该预先拟定好作业指导书,使检验工作可以高效而顺利地进行。在对微机型继电保护试验装置进行测试的过程中,应该确保实验装置的准确性,确保其可以满足继电保护试验的各方面的需求。在进行继电保护系统检修的工作中,应该做好相关的隔离措施,确保检修人员的安全。
        3.5继电保护系统的接地
        继电保护系统在运行前,一定要进行接地情况检查,确保系统的线路接地情况良好,而且与水电站的接地网紧密地连接。要对不同的设备类型进行分析,按照相关的规定,将设备连接在等电位接地网的铜排上。在二次回路启动中,也要重点考虑接地问题,要对接地点进行定期的检查,确保接地的可靠性。
        3.6继电保护的抗干扰措施
        二次回路继电保护设备通常都是以弱电设备为主要组成部分,但是这些设备在电力系统中非常容易受到外界环境的干扰,进而影响其设备性能稳定性。因此,要积极完善继电保护防干扰措施,有效提高继电保护设备的抗干扰能力。要积极确保继电保护工作中的各个电力设备始终位于同一电位面之上,在接地主网上实现统一连接,并且可以避免电位差干扰,有效屏蔽电位差。在开关站与控制室之中,要对高频电缆接地。然后,在微机型继电保护二次回路之中,采用的电缆要发挥出一定的屏蔽效果,但是前提是电缆两端要求接地。要合理采用电流互感器,有效避免传统互感器发生误动情况。
        3.7继电保护和别的专业配合
        一般来说,水电站继电保护设备是靠测量元件进行逻辑分析执行元件动作发信号或出口,要加强计算机安全保护工作,避免由于各类计算机病毒对设备产生危害,从而导致保护不正确动作,以及误整定、误试验等。为了避免线路架空地线间隙放电对高频通道正常运行产生一定的干扰,对高频线路接地点要定期进行维护和检查,继电保护专业和通信专业要做好密切配合,对继电保护通信设备的传输信号稳定性及冗余性进行校核,避免干扰通过通信设备接口侵入到内部,从而产生保护不正确。
        4结束语:
        在水电站的电力系统运行过程中,二次回路不仅能够促进继电保护工作的顺利进行,还能在实践中收获更多资源,实现资源优化配置,促进继电保护工作监测与控制的目的。随着各类先进技术设备在电力系统中的广泛应用,常规二次回路已经逐渐被继电保护装置所取代,因此,继电保护装置的作用至关重要。
        参考文献:
        [1]黄兴平.变电站二次回路及继电保护调试技巧探究[J].山东工业技术.2018(09)
        [2]张海.继电保护相关二次回路的在线状态检测技术探究[J].通讯世界.2017(08)
        [3]安愿.关于水电站二次回路继电保护的探讨[J].科技创新与应用.2016(07)

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