110kV变电站继电保护的故障与对策

发表时间:2020/10/10   来源:《中国电业》2020年16期   作者: 黄凯
[导读] 智能变电站具有有效进行能量平衡转变、分布式控制以及用户交互式体验等功能,因其具有智能、高效、节能、环保等特点而逐步得到广泛应用。
        黄凯
        贵州电网有限责任公司凯里麻江供电局  贵州  麻江县 557600
        摘要:智能变电站具有有效进行能量平衡转变、分布式控制以及用户交互式体验等功能,因其具有智能、高效、节能、环保等特点而逐步得到广泛应用。继电保护系统是110kV智能变电站的重要组成部分,在变电站相关电气设施发生故障或是运行状态不正常的情况下,继电保护系统能够针对这些问题的发生做出快速反应,保障其他无故障电气设施的正常运转,并控制断路器切断有故障的电气设施,将电气设施的故障影响范围降到最低程度,从而有效地保证智能变电站的安全高效运行。因此,对110kV智能变电站继电保护系统进行合理设计具有重要的研究意义和实用价值。
        关键词:110kV;变电站;继电保护;故障;对策
        1导言
        智能变电站在运行过程中发生异常情况是不可避免的,且由于电力系统是由多个元器件经复杂规则整合组成的,一旦某个元器件出现故障,将影响到整个电力系统的运行。采用继电保护可以在某元器件发生故障时快速切断故障器件,使故障对电力系统的影响大幅度降低。因此继电保护对智能变电站中最为重要的一环。
        2智能变电站继电保护基本要求
        将继电保护应用在智能变电站中,不仅仅满足在装备配置上和电力系统中基本的条件,更需要使得智能变电站和电网的运行更加高效、灵活、智能。因此对继电保护有以下几点基本要求。
        2.1根据不同设备故障特征提取量配置不同的继电保护。智能变电站的“智能”很大一部分体现在:实时监测不同设备的运转情况,采集当前设备数据,分析当前设备的状态是否良好,当设备发生意外时,也可以根据采集得到的数据判断其故障类型。因此对故障特征量的提取和分析就显得格外重要。不同的设备的特征提取量类型是存在差异的,目前最为常见的特征量类型有电流、电压。因此需要根据不同特征量配置相应的继电保护类型。
        2.2根据不同设备的电压等级以及设备的重要程度配置不同的继电保护。在智能变电站系统中,不同的电压等级的设备配置的继电保护等级也是不同的。电压等级高的设备在发生故障时对变电站造成的危害更多、损失更大。因此需要配置灵敏度更高、反应速度更快、动作时间更短的继电保护。在变电站中,电压等级超过110kV的设备需要配置两套保护装备,同时必须符合双重化标准。
        2.3二次回路的简化。二次回路虽然并非是继电保护系统中的主要保护对象,但它对电力系统安全生产起着十分关键的作用。二次回路如果过于复杂,可能影响到继电保护装置的性能,导致继电保护装置无法实时、准确地监测保护对象,当发生故障时,无法快速动作或者误动作等。因此,在不影响变电站安全稳定运行的条件下,应尽量简化二次回路。交叉保护。变电站各个设备之间的继电保护可能会出现死区问题,因此要合理分配电流互感器绕组分配,交叉保护相邻两设备,避免出现保护死区问题。
        2.4继电保护系统输电线路要求
        变电站输电线路通常要翻山越岭穿越各种不同的复杂环境,输电线路也是最易发生故障的部分。根据输电线路故障原因,可将输电线路故障划分成单相接地、两相接地、三相故障和相间故障等4种不同类型,不同电压等级变电站的输电线路对于继电保护的要求也不尽相同。在变电站的电压等级小于等于35kV情况下,输电线路的形式为不接地,对于输电线路的保护可以采用阶段过流保护形式。在智能变电站的电压等级为110kV的情况下,对于输电线路的保护必须采用阶段相间结合接地距离的保护形式或者阶段相过流结合零序保护的形式。


        3 110kV变电站继电保护故障的对策
        3.1落实配置方案
        继电保护配置方案落实包括继电保护的人员配置,设备配置两个方面。继电保护对于继电保护人员的专业水平有着严格的要求,扎实的理论水平,临危不乱的心理素质,以及丰富的工作经验这些都是继电保护人员所必备的能力基础。此外,基于机电保护工作的烦琐性和特殊性,继电保护人员学习专业时间相对较少,因此必须要通过电力机构进行系统调整,为人员提供更多的学习机会。同时,为满足继电保护专业技能需求,继电保护人员必须要实现专业水平的提升,掌握关键技术。此外,继电保护人员还需要保持一定的稳定性,避免出现频繁的人员流动,从而保证继电保护相关人员业务的稳定性和连续性,同时对于新兴的继电保护设备以及专业知识的学习,专项技术的探讨,这些都需要继电保护人员进行理论知识的掌握,通过新兴知识技能的学习加强专项技术探讨,以此来增强对专业技术的掌握,从而有效实现变电站运行效率的提升,为变电站的可持续发展奠定良好基础。此外,对于继电保护的设备配置需加强常规保护和系统保护。常规保护是需要做好基本配置的保护,包括变压器和监控设备等的常规保护。同时常规保护还需要实现设备的及时更换,实现设备的性能更新,同时还需要做好日常的检修工作,提高设备等稳定性。电网常见的故障之一是变压器烧毁,主要原因包括变压器自身性能的不稳定,以及日常保护措施的缺乏,因此在进行常规保护过程中要注重选择合理规范的保护装置,同时要做好后期的设备维护。
        3.2明确故障解决方案
        常见的故障处理方法有替换法,直观法,短接法,检修更换原件法,逐项代替法和微机保护法五种。替换法主要是当保护装置元件出现故障时,可以通过替换来检测原件是否损伤,通过排查来实现故障的处理。直接法相对简便,但是对工作人员的专业要求较高。直接法需要工作人员对继电装置所表现出的问题进行实际分析,明确具体故障位置以及原因,同时有效结合实际经验,做出针对性的处理。在处理开关拒合状态时可以使用直观法。开关拒合故障常见原因有开关相关线路出现短路问题,或者开关节点焊死,或合闸卡住不能恢复位置。短接法可以作为缩小故障范围的直接方法,短接法主要用于处理电磁的故障,通过短线路连接继电保护部分进行具体分析,查看故障所处范围。通过短接法可以有效在短时间内明确故障位置,有效实现问题诊断。检修更换元件法主要是满足相关部门对元件检查更换时间的明确规定,通过日常工作的更换,降低元件故障概率。同时检修更换元件法也需要工作人员拥有丰富的实践经验,明确并熟悉各个元件,提高元件更换的效率,同时保证元件更换的安全性,从而有效实现故障处理速度和安全系数的提高。逐项代替法也是按照一定规律进行线路的拆封和连接,通过对线路的重新放置实现对线路故障的判断,通过线路的整体走向进行故障排查,精准定位故障方位。目前我国大多数110kV变电站都已经配置了微机保护自动化,变电站微机保护主要通过继电保护,远方通信和后台保护三方面来实现继电安全保护和落实保护措施,通过设置保护和测控系统,收集模拟信号,通过科技化手段转换数据,从而实现对变电站不同部位不同部件的运行状态的了解和掌握,同时有效针对数据反馈,实现对故障的及时处理,从而保障变电站的正常运行。
        4结语
        随着科技进步和智能化技术的日臻完善,智能变电站也逐步发展并因其经济技术优势而得到广泛应用。继电保护系统是110kV智能变电站的重要组成部分,关系到智能变电站能否正常运行。根据110kV智能变电站具体特点进行继电保护系统的设计,对于智能变电站实现安全高效运行具有重要的研究意义和实用价值。
        参考文献
        [1]胡朦朦,张青.110kV智能变电站继电保护的运行维护[J].科技风,2018(36):223.
        [2]张楠,郑城市,何小娟.110kV变电站继电保护故障及应对措施探讨[J].工程技术研究,2018(15):65-66.
        [3]任奎,闫冉.110kV变电站继电保护故障及应对措施[J].电子技术与软件工程,2018(21):206.
       
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