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摘要:110kV是智能变电站继电保护优化配置中重要的环节,就目前我国情况来讲,可以按对象进行配置,保留设备保护的种类与逻辑图,将传统保护装置交流量输入插件更换为数据采集光纤通信接口。这样的配置方式不仅可以满足110kV的电压规定,还可以有效利用智能化的优势,实现继电保护的最优配置。
关键词:智能变电站;继电保护;问题
一、继电保护的定义
随着智能化设备在变电站的广泛运用,自动顺序控制应当大力推广应用,这也是未来调控一体化和智能化电网发展的主要趋势。继电保护的主要功能是在当前电力系统出现异常情况或者故障时,以最小区域和时间,使故障设备能够在系统运行过程中得以自动切除,或者及时向值班人员发出相应的信号,使故障能够得到及时解决,有效避免相应区域的供电受到影响以及设备受到损害。继电保护装置要求具有选择性、可靠性、快速性、灵敏性。
二、继电保护存在的主要问题
在对保护设备开关进行选择时,配合不当导致出现越级跳闸现象,是当前最为常见的一种继电保护问题。母线在进线的情况下,后背保护跳闸,保护装置某出线短路而出现拒动现象,就非常可能导致此类事故。通常情况下,母线合闸时,其他保护都受到影响,出现自动解除的情况。只要出现母线并联,就非常容易使两段母线同时停止。在运行的过程中,出现“四性”变化现象,并导致误动事故。定值整定计算问题。人为因素。在安装过程中,技术人员未根据设计要求进行接线,或者运行人员误操作等,都可能导致继电保护出现问题。
三、110kV智能变电站的继电保护技术
3.1110kV线路保护
对于110kV智能变电站,站内保护、测控功能宜一体化,按间隔单套配置。线路保护直接采样、直接跳断路器;经GOOSE网络启动断路器失灵、重合闸等功能。保护实施方案:线路间隔内保护测控装置除了与GOOSE网交换信息外,均采用点对点连接和传输方式直接与合并单元、智能终端相连;保护测控装置与合并单元的连接和数据传输,实现直接采样功能,与智能终端的连接实现直接跳闸功能,均不通过GOOSE网络实现;安装在线路和母线上的电子式互感器获得电流电压信号后,先接入合并单元,数据打包后再经过光纤送至SV网络和保护测控装置;跨间隔信息接入保护测控装置时,采用GOOSE网络传输方式。
3.2低压和过压保护措施
3.2.1增设母线保护装置
当低压母线短路,变压器低压侧启动限时速断保护,变压器对低压短路耐受能力差,最有效的措施就是缩短保护配合时间级差。目前,提高系统和设备的安全,减少0.5秒差0.3秒,减少故障电流持续时间是非常重要的。加速时间清除后备保护灵敏度不高,这些总线的新项目大多采用微机保护,更换变压器后备保护元件的高精度时间,只要定期更换部件,与时间组件可以附加在低压母线保护装置。
3.2.2限时电流
当高压侧复合电压闭锁过流时,在母线电压灵敏度不够情况下,低压侧设置两个原始流。高压侧复合锁偏低需要添加一系列过电流保护装置。在增加保护功能的特定方面,首先应限制跳断速度,然后添加定时器快速断1到2步时延短,能协调电压速断,然后跳总出口的限制,跳变压器原时间,与此同时,过电流保护与出线过电流配合运行。如上述情况所述,也是首先对本侧限跳,然后对总出口限跳。
3.3110kV智能变电站的继电保护现场调试
3.3.1现场调试的环节流程
按照要求安装电气设备;让变电站现场调试人员组成工作小组并制定现场调试策划方案;进行数据收集、整理和记录并将这些数据上交相关部门;可以进行带负荷的调试试验。
3.3.2调试内容
在进行继电保护装置调试前,一定要做好相应的检查工作,如相关调试设备的准备与检查、仪器设备是否损坏、电力关闭等等,并且要认真研读相关文件及机器质量报告等,一定要严格按照标准化程序执行;而当继电保护装置调试正在进行时,需要严格按照质量管理的一些标准和要求去执行,强化标准化作业及操作,避免因为大意而产生不良后果。而且还需要对继电保护装置进行一些测试和检验,主要的检验测试方法有两种:常规微机保护测试仪结合模数转换装置进行校验。采用全智能化测试仪进行校验。利用全智能化测试仪产生的数字信号直接输入到智能化继电保护装置中,而继电保护装置产生的GOOSE反馈信息输回到全智能化测试仪。在这两种检测方法中,第一种检测方法由于转换过程较长,需要较长的消耗时间,因此存在少许的滞后而导致的数据误差,在继电宝珠装置中,些许误差也对检测结果有一定影响,而第二种方法却不存在这种误差,所以第二种方法将会普及与取代第一种检测方法。
3.4变压器保护的设置
以变电站的具体规划设计为基础,110kV变压器的电量保护可以根据两套线路来进行设置,而在设置的过程中又可以采用主、后备保护相互分离的方式来进行设置,最终达到后备保护与策略设备一体化的目的,形成对变压器保护的“双保险”保护。图1为110kV智能变电站变压器保护设置。当变电站保护电路采用的是双套配置设置方式时,其两侧所采用的合并单元(MU)、智能终端设备等都需要对应的采用双套保险配置的方式。与此同时,在线路的中性点电流、间隙电流线路以及其相对应的MU侧都同时采用双套保护设置。一旦变压器出现故障,诸如:保护跳母联、线路各分段断路器以及闭锁设备自投、启动故障出现问题时,都能够利用GOOSE网络对故障设备信息进行传输,之后变压器的各个保护设备以及智能终端通过GOOSE网络来获得并执行故障跳闸指令,将故障变压器与各侧端断路器断开。而针对主变压器的高、中、低压侧的职能终端设备,则应该尽量采用冗余配置的线路保护方式;针对主变压器本体自身的智能终端则应该尽量采用单套配置的方式进行设置。在设置的过程中应该确保主变压器自身的智能终端能够通过开关非电量保护、本体非电量信号的上传等功能进行线路保护。
结语
110kV作为电力电网系统中重要的组成部分,承担了很多电力输送任务,为确保110kV变电站的安全正常运营,合理安全应用各种继电保护装置刻不容缓,与此同时,及时、科学地管理变电站的运行,110kV变电站遇到了问题应及时反馈,采取先进的继电保护装置加强管理和监测来减少故障,对电力事业的发展有关键作用。
参考文献
[1]胡序祥,徐彦凯,张兴梅.110kV智能变电站的继电保护配置方案探析[J].黑龙江科学,2014.
[2]陈庆新.110kV智能变电站的继电保护探析[J].黑龙江科学,2014.
作者简介:
戴鹏,86.02,男,安徽。桐城,汉,学历:硕士研究生研究方向:继电保护,供职单位:安徽华电工程咨询设计有限公司。