智能站設(shè)計(jì)在變電二次繼電保護(hù)中的應(yīng)用研究

楊龍　王偉

摘 要：本文簡(jiǎn)單介紹了智能站設(shè)計(jì)要點(diǎn)，針對(duì)變電二次繼電保護(hù)中存在的問(wèn)題展開(kāi)了深入的研究分析，結(jié)合本次研究，發(fā)表了一些自己的建議看法，希望可以對(duì)智能站設(shè)計(jì)在變電二次繼電保護(hù)中的應(yīng)用起到一定的參考和幫助。

關(guān)鍵詞：智能站設(shè)計(jì)；變電二次繼電保護(hù)；分析

中圖分類號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)步，人們?cè)诠╇娰|(zhì)量方面的要求越來(lái)越高，尤其在冶金、航天等工業(yè)企業(yè)，對(duì)于供電質(zhì)量要求十分嚴(yán)格。當(dāng)前用電復(fù)雜性越來(lái)越高，設(shè)計(jì)人員不斷提高在電氣設(shè)備智能設(shè)計(jì)以及優(yōu)化設(shè)計(jì)方面的重視度。不管是日常的生活，還是工業(yè)生產(chǎn)，智能電站對(duì)于電力行業(yè)發(fā)展方面的價(jià)值和作用越發(fā)明顯。尤其隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活方式發(fā)生了巨大的改變，更加要求維護(hù)電力設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。另外，隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，繼電保護(hù)工作的展開(kāi)有著非常好的技術(shù)支撐，在此技術(shù)條件下，智能站設(shè)計(jì)能夠高效展開(kāi)，為電力行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步打下良好的基礎(chǔ)，本文就此展開(kāi)了研究分析。

1 智能站設(shè)計(jì)要點(diǎn)

智能變電站有著自動(dòng)化、高效化以及安全化的特點(diǎn)，在自動(dòng)化方面，通過(guò)采用先進(jìn)的傳感、信息、通信、控制和人工智能化等技術(shù)，改變以往工作模式，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的全過(guò)程自動(dòng)化處理，替代之前的人工處理，相關(guān)數(shù)據(jù)選擇電子信息自動(dòng)處理，實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班”模式，減輕工作人員的工作量，更好地實(shí)現(xiàn)變電站工作自動(dòng)化；在高效化方面，智能變電站的運(yùn)行其中一個(gè)最為明顯的特點(diǎn)就是可以降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化控制，整體工作效率有顯著的提高。電子計(jì)算機(jī)技術(shù)等應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，以高速網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)信息共享和互操作性，全程微機(jī)自動(dòng)化不間斷處理與分析，減少故障反應(yīng)時(shí)間提供消除處理辦法，整體工作效率得到保障；在安全化方面，現(xiàn)代化智能技術(shù)應(yīng)用先進(jìn)電子技術(shù)，日常收集的數(shù)據(jù)使用計(jì)算機(jī)處理，與手工模式相比，出錯(cuò)率更低，精確度有明顯的提高，使用計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，可以很大程度上提高儲(chǔ)存量，保證信息數(shù)據(jù)的安全，降低數(shù)據(jù)被破壞率。

現(xiàn)代電力電站主要運(yùn)行模式以智能電站為主，新的智能電站運(yùn)行模式可以很大程度上提高變電二次繼電工作的流程便捷性，保證工作效率，節(jié)省了人力以及物力等方面資源的消耗，使運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)、節(jié)能和環(huán)保。更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)變電二次繼電工作模式的優(yōu)化和改變。智能站設(shè)計(jì)與一般變電站設(shè)計(jì)有很大的區(qū)別，有人工智能功能。就以往變電站工作特點(diǎn)分析，保護(hù)裝置與監(jiān)控裝置相互分開(kāi)，隨著智能變電站的發(fā)展，以繼電保護(hù)體系為主，有了新的全新的發(fā)展模式，能夠與先進(jìn)的信息網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)結(jié)合在一起，將各類先進(jìn)技術(shù)手段的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，研發(fā)智能化保護(hù)側(cè)控設(shè)備，更好地滿足我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。

隨著電子計(jì)算機(jī)等通信技術(shù)的發(fā)展，其他行業(yè)受到極大的影響，在電力系統(tǒng)方面同樣如此，其中微電子技術(shù)等的大量應(yīng)用屬于一項(xiàng)較為明顯的改變，在國(guó)內(nèi)電氣系統(tǒng)智能化發(fā)展方面有著非常大的貢獻(xiàn)。但是就工程實(shí)踐而言，繼電保護(hù)裝置因?yàn)樵O(shè)備復(fù)雜程度高，實(shí)際應(yīng)用中存在有較多的影響因素，比如規(guī)范信息傳輸協(xié)議、電壓電流采集、開(kāi)入開(kāi)出、保護(hù)計(jì)算邏輯和二次回路設(shè)計(jì)等，都會(huì)在很大程度上影響到繼電保護(hù)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。針對(duì)這一情況，相關(guān)企業(yè)不給給予了一定的重視，采取了一些解決的措施和策略，這些方面的策略能夠促進(jìn)繼電保護(hù)裝置的改進(jìn)和完善。

2 繼電保護(hù)配置和組屏方法

2.1 母線保護(hù)和斷路器失靈保護(hù)

國(guó)家就變壓器保護(hù)方面的原則和規(guī)范專門制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)，在電力設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，有著明確的繼電保護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容，短路器失靈保護(hù)往往與錯(cuò)誤判別電流存在著一定的聯(lián)系，非典型高、中壓側(cè)帶旁路的樞紐變電站，往往要求高、中壓側(cè)均需有啟動(dòng)失靈回路，在旁路帶路情況下，失靈啟動(dòng)回路若連線錯(cuò)誤，在這種情況下保護(hù)設(shè)備會(huì)引起拒動(dòng)，最終導(dǎo)致電網(wǎng)正常運(yùn)行受破壞，造成停電面積擴(kuò)大。旁路帶路主變保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)失靈回路應(yīng)連線至母線短路器失靈保護(hù)旁路開(kāi)關(guān)間隔，在失靈動(dòng)作時(shí)短路器失靈保護(hù)才能正確判斷旁路間隔失靈電流及主變掛哪一段母線上，失靈保護(hù)才能正確切除主變失靈間隔同一段母線上的所有開(kāi)關(guān)間隔隔離故障，以最小代價(jià)維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)在定值整定是應(yīng)考慮旁路帶線路還是帶主變失靈電流的整定值，并針對(duì)所帶間隔改變定值。

2.2 線路重合閘

按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)220kV線路保護(hù)都按雙套設(shè)計(jì)，都要有完善的重合閘功能，并要保證兩套保護(hù)電氣回路之間的獨(dú)立性，摒棄之前的重合閘相互啟動(dòng)等技術(shù)，智能化變電站智能終端為兩套設(shè)計(jì)，重合閘通過(guò)保護(hù)啟動(dòng)以及斷路器位置不對(duì)應(yīng)起動(dòng)，同時(shí)要求兩套保護(hù)均各自投入重合閘功能，斷路器位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)需要一套智能終端給予第二套智能終端合后位置開(kāi)入，方能實(shí)現(xiàn)第二套線路保護(hù)位置不對(duì)應(yīng)啟動(dòng)重合閘功能，在設(shè)計(jì)回路時(shí)往往疏忽該開(kāi)入回路設(shè)計(jì)。

2.3 重合閘溝通三跳回路

220kV線路按雙套線路保護(hù)雙套智能終端設(shè)計(jì)，兩套線路保護(hù)重合閘功能同時(shí)投入，兩套保護(hù)裝置間不存在有單跳或三跳回路相互溝通，只能通過(guò)兩套智能終端進(jìn)行相互閉鎖，可在每套智能終端設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)三跳或永跳回路驅(qū)動(dòng)閉鎖重合閘開(kāi)出回路，兩套智能終端相互開(kāi)入閉鎖重合閘回路，來(lái)實(shí)現(xiàn)兩套保護(hù)裝置溝通三跳。

3 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

3.1 變壓器保護(hù)設(shè)置

變壓器一項(xiàng)基本形式為三相式，根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，需要設(shè)置瓦斯保護(hù)以及差動(dòng)保護(hù)，在高壓側(cè)和中壓側(cè)設(shè)置間隙保護(hù)以及零序方向過(guò)電流保護(hù)等裝置，結(jié)合復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)與綜合零序方向過(guò)電流保護(hù)，將符合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)安裝在低壓側(cè)，可以直觀反映各側(cè)母線、電氣設(shè)備接地等故障情況，以此作為電氣設(shè)備母線以及變壓器自身等的保護(hù)，110kV主變智能化保護(hù)裝置分散設(shè)計(jì)，采用直采直跳方式時(shí)，設(shè)計(jì)中容易忽略高、中、低三側(cè)復(fù)壓開(kāi)放回路連線，可能引起變壓器中、低壓側(cè)短路拒動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)施工中應(yīng)加以留意。

3.2 協(xié)調(diào)通信專業(yè)

不同的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在通信設(shè)施系統(tǒng)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)方面缺乏統(tǒng)一性，針對(duì)本次二次設(shè)計(jì)，在繼電保護(hù)以及系統(tǒng)通信方面做了以下兩個(gè)規(guī)定：第一，在同塔雙回路，不存在迂回光纜路由，可以采取雙光纜架設(shè)方式；第二，如果縱聯(lián)保護(hù)均復(fù)用通信專業(yè)光端機(jī)，需要采取兩套獨(dú)立通信設(shè)備展開(kāi)傳輸，每套設(shè)備傳送的線路保護(hù)信息不能超過(guò)8套。

3.3 在一次設(shè)備方面的要求

一方面，線路電壓互感器標(biāo)準(zhǔn)：以提升保護(hù)設(shè)備運(yùn)行可靠性為原則，結(jié)合電壓切換回路的簡(jiǎn)化需求，在進(jìn)行二次標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)時(shí)，電壓互感器二次切換需要設(shè)置在各間隔。另一方面，斷路器標(biāo)準(zhǔn)：在二次回路簡(jiǎn)化需要的情況下，規(guī)避長(zhǎng)電纜保護(hù)開(kāi)入，修改斷路器保護(hù)方面的相關(guān)規(guī)定，提高其統(tǒng)一性和合理性，一次設(shè)備應(yīng)多采用傳感器裝置采集一次設(shè)備工作狀態(tài)，通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備在線分析設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備隱患排查，保證一次設(shè)備良好運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

在展開(kāi)繼電保護(hù)配置和組屏原則方面，需要以常用設(shè)計(jì)方法為主，對(duì)各個(gè)地區(qū)特點(diǎn)進(jìn)行充分全面的分析考慮，對(duì)非典型回路需要對(duì)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況對(duì)應(yīng)二次回路變化加以考慮。在設(shè)備投標(biāo)、招標(biāo)等方面，設(shè)計(jì)人員需要做好國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與企業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之間關(guān)系的把握，保證當(dāng)前工作環(huán)境下能夠使電力技術(shù)水平以及供電質(zhì)量得到提高，更好地滿足電力行業(yè)發(fā)展實(shí)際需要，為我國(guó)生活水平的提高打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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