《变电站继电保护二次回路的分析》

发表时间:2020/7/24   来源:《中国电气工程学报》2020年3期   作者:李匡宇
[导读] 最近这些年,我国电力事业发展蒸蒸日上,与人们生活紧密相关
        摘要:最近这些年,我国电力事业发展蒸蒸日上,与人们生活紧密相关。在变电站日常运行工作中,继电保护装置属于十分重要的保护设备,其能否安全运行将在很大程度上影响到变电站供电的稳定性和可靠性,而二次回路隐患是影响继电保护装置发挥保护作用的主要因素,在日常工作中应对隐患排查工作引起重视,同时掌握正确的排查方法,尽可能地降低变电站继电保护二次回路故障发生概率。
        关键词:变电站;继电保护;二次回路
        引言
        在计算机技术、现代通信技术及电子技术的支持下,变电站开始进行综自改造,实现电力系统的综合自动化发展。在综自改造中,变电站的继电保护二次回路设计表现出诸多不足,如保护屏组屏方式不合理、设备布置不科学等,影响二次回路的功能发挥。在智能变电站中,继电保护二次回路的设计方案与设备组成有所改变,电力企业需明确综自变电站与传统变电站在二次回路中的差异,采取创新方法设计、落实二次回路,确保二次回路可靠运行,发挥其保护电力设备,提升供电可靠性的作用。
        1继电保护二次回路优点
        1.1安全性高
        继电保护二次回路是保证电力系统安全运行的关键。在现今社会发展下,电力系统虽然得到了优化,但是在某些方面上却仍在沿用传统的保护技术,这使得电力系统在运行过程中存在较多的不稳定因素,影响系统运行质量。如今继电保护二次回路系统已与时代发展需求相适应,并在不断更新和优化,所以其能够更好地对系统运行中存在的故障进行及时的识别和处理,减少危险事故的发生,加强电力系统运行的安全性。
        1.2性能强
        目前继电保护二次回路大多是利用绝缘材料发挥其保护作用的,而且这些绝缘材料具有较强的抗腐蚀性,即使在外部环境下也不会存在较大的化学变化,进而提升信号接收效率,保证电力系统的正常运行。
        1.3自动化控制
        继电保护二次回路通过自动化控制系统的应用,能够及时发现电力系统运行中存在的问题,并能够快速实行故障分析,制定合理的解决措施,从而减少故障对系统运行的影响,增强了电力系统运行的安全性和稳定性。
        2变电站继电保护二次回路故障原因分析
        2.1元件磨损
        在实际的情况中,部分变电站系统运行的年限很长,而且长期缺乏科学维护和检修,继电保护设备可能存在元件磨损的现象,影响到设备功能的发挥,容易引发相应的故障现象。
        2.2线路数据故障
        二次回路具有非常重要的价值,之所以能够发挥调节和保护的作用,主要是基于设备之间稳定的连接,通过线路数据的传输来实现各种功能。因此,当其线路数据出现问题时,可能会导致二次回路出现功能紊乱的情况,影响到线路的闭合,甚至发生线路熔断的现象,进而无法稳定发挥测量保护的功能。
        2.3相电压变化
        这是限制保护功能的关键因素,如果相电压发生偏移,就会对继电保护系统的功能形成危害,主要展现为如下两点。(1)系统正常运行时,相电压处于标准的稳定范围内,但是当异常情况出现时,相电压突然升高,就会导致相关的测量结果发生误差,继电保护无法正确地动作,干扰到二次回路的正常工作。(2)发生相电压降低的现象,继电保护在各个接地点可能会出现抗阻,进而出现反向的故障问题,也会使得设备无法正确判断故障现象,出现异常动作或者误发指令。


        3变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术
        3.1监测信息采集具体措施
        在智能变电站中,在线监测与故障诊断系统的构架主要由主站系统与端站设备两个部分组成。智能变电站继电保护二次回路在线监测系统收集的数据是以数字报文分析设备作为媒介所收集而成的。这种收集数据的方式虽然十分全面,但是也会造成数据冗杂的问题。无论是什么样的信息,该设备都会进行无差别的采集与传送,导致关键性的信息与大量没有意义的废弃信息杂糅在一起,大大增加了甄别工作的难度,对于调动的效率也产生了一定的影响。因此,需要将站端所采集的数据进行过滤以及关联等处理,以提高在线监测的效率。为了方便信息的整合以及处理工作,可以将监测所得到的信息分为3个大类,即稳态、暂态以及状态。每种文件都具有独特的特点,稳态文件就是长时间记录的信息文件,如设备温度、电流电压;暂态文件就是当线路由于各种原因而发出警告时,将该时刻APPID所对应的信息进行整理并生成的文件;状态文件则是负责监测线路实时通断状态的文件。在实际的监测活动中,报文分析设备需要按照一定的时间间隔发送稳态文件以及状态文件。当出现了重要的警告数据或者是端站主动上传了暂态文件,监测与故障诊断系统就会对该文件优先进行分析,并且做出诊断决策。
        3.2故障诊断方法
        3.2.1交流回路诊断方法
        针对智能变电站二次回路交流量的监测工作,可以通过报文分析设备以及继电保护装置所采集的交流量进行综合分析并得出结论。当前国内的智能变电站一般都是采用双AD采样,同时配以双重保护措施,将MMS上的双AD采样值与双套保护的采样值进行对比。如果对比的结果相对误差在安全阈值的范围内,同时满足继电保护装置没有发出采用不一致的警告的条件,那么就可以判断双AD采用结果一致,二次回路处于正常工作状态。如果对比的结果超出了阈值的安全范围,那么就说明至少有一套继电保护交流回路处于异常状态。此时,在线监测系统就会生成警告并将故障信息报告发送给主系统,以便维修人员进行快速处理。此外,通过分析报文分析设备的SV与继电保护装置的MMS的采样值,可以判断交流采样回路的情况。如果两样数据在对比时最大误差值在安全阈值范围内,且没有出现SV断链警告,那么就说明SV二次采样回路处于正常工作状态;如果继电保护设备采样回路正常,但数值误差超过的安全阈值,那么就说明交流采样回路处于异常状态。
        3.2.2SV/GOSS链路诊断方法
        针对过程层所发出SV以及GOSSE信号,如果处于接收端的设备在一定的时间内没有接收到相关信息,就会产生相应的警告信息。例如,在继电保护装置链路出现异常时,该装置是无法在这段时间内获取到有效信息的,所以系统会通过站控层MMS上传相应的链路断线警告。对于直采回路,由于直采回路与网采的SV端口型号不同,无法进行链路的对比监测工作,所以当发生故障时很难寻找到准确的故障点。为了克服这个困难,可以预先进行设置,将可能发生故障的点一一列举出来,并且结合其他设备网采回路的情况绘制故障点概率表,以完成故障点的定位工作。
        结语
        对于变电站的稳定运行,继电保护二次回路有着非常重要的作用,所以必须强化相关的设计过程,逐渐提升系统运行的自动化,达到变电站系统智能化运行的目标。同时,由于各种因素的限制,二次回路的运行仍面临一些故障问题。既有设计和维护方面的原因,也有元件磨损、线路破坏的原因,逐渐导致保护与检测的可靠性降低,出现各种二次回路故障,无法确保变电系统运行的安全可靠。所以,必须要重视相应的检测和维护工作,充分发挥二次回路设计的功能。
        参考文献
        [1]姜雪莹.变电站继电保护二次回路的分析[J].科学与财富,2017,(20):67.
        [2]师元康,高倩,姜振超,等.智能变电站继电保护二次回路分析与状态评估研究[J].华北电力技术,2017,(12):6-13.
        [3]齐浩文.变电站继电保护二次回路分析研究[J].军民两用技术与产品,2017,(14):162.
        [4]杨晓西.浅议智能变电站继电保护二次回路在线监测与故障诊断技术[J].中国新技术新产品,2017,(21):68-69.
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