220k V智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性探析

李 峰 王 靜 高 倩 周 琦 汪 洋

國網(wǎng)鄭州供電公司 河南 鄭州 450000

引言

在我國社會發(fā)展與日俱增的今天,智能變電站已在全國范圍內(nèi)逐步進行推廣使用,在此發(fā)展階段,繼電保護系統(tǒng)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因此雖然利用現(xiàn)代科技技術(shù)建設(shè)出更加穩(wěn)定及智能的變電站,但是也對繼電保護系統(tǒng)提出了更加高層次的專業(yè)技術(shù)要求,需要提高繼電保護系統(tǒng)的可靠性。

1 智能變電站及繼電保護內(nèi)容闡述

所謂的智能變電站主要是指通過使用先進可靠、集成與環(huán)保的智能設(shè)備,在變電站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化以及信息共享的要求下,能夠自助實現(xiàn)變電站數(shù)據(jù)信息的采集、測量、保護、計量以及監(jiān)測,同時要求該類型變電站能夠具備電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析以及協(xié)同互動等高級功能。一般來說,智能變電站具有一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的特點,其對智能電子設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的使用,能夠影響變電站的繼電保護系統(tǒng)。繼電保護主要是針對智能變電站系統(tǒng)安全建設(shè)與運行所提供的保護供電設(shè)施。在智能變電站的具體運行中,對于電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障、異常情況,繼電保護通過發(fā)出報警信號、必要的隔離措施,進而對運行的電力系統(tǒng)提供安全保障。當前智能變電站繼電保護主要受到智能變電站總體框架、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、智能電子設(shè)備、電子式互感器以及IEC61850標準等五個要素的影響,五個要素之間相互影響、互為依靠。

2 繼電保護系統(tǒng)可靠性分析

2.1 就地化間隔保護 就地化間隔保護在繼電保護中也一樣要遵循四項基本要求,即可靠、選擇、靈敏、速動,繼電保護裝置需要靠近被保護的設(shè)備進行安裝,直接的縮短兩者之間的距離,從而實現(xiàn)保護裝置的就地化設(shè)置,解決以往智能變電站中繼電保護采樣的復(fù)雜性、數(shù)據(jù)不牢靠、保護動作時間延遲較長等問題。就地化間隔保護采用電纜采樣、電纜跳閘的方式,通過環(huán)網(wǎng)通信建立之間信息傳輸?shù)耐ǖ?要求盡可能的小型化、標準化,同時又不需要加以防護的安全性安裝。小型化安裝即是指采用集中緊密的裝置結(jié)構(gòu),合理的減少裝置的特定尺寸,盡可能的靠近被保護對象進行安裝;標準化即指保護裝置采用標準化接口,實現(xiàn)與設(shè)備的統(tǒng)一安裝,“即插即用”,同時也為相應(yīng)設(shè)備的預(yù)先準備、模式生產(chǎn)做好基礎(chǔ);安全性安裝即是指在各形各樣的電磁場力或其他外界環(huán)境較為惡劣的干擾下,可進行無防護的戶外安裝。在確保就地化保護裝置可靠性的前提下,可在智能變電站發(fā)展中,合理的對就地化間隔保護進行科學的集成,需要遵循以下兩個原則：其一是對象原則,在原有的就地化保護中,會出現(xiàn)同一被保護對象與不同保護同時建立連接,其主要的信息模擬量及開關(guān)位置基本上是一致的,因此可以考慮集成至同一保護中,如母聯(lián)保護可集成到站域保護中。其二是運行原則,原有的保護中,3/2接線短引線保護,只有在主變間隔停止使用后,才能運行,但是斷路器卻是一直的運作,因此可以將短引線保護集成至斷路器保護裝置中,完成運行上的集成。

2.2 變壓器繼電保護配置措施 可靠性對于智能變電站繼電保護十分重要,因此針對實際應(yīng)用中存在的問題,需要提出相關(guān)的改進策略。電力系統(tǒng)電壓一般均為額定電壓,以確保供電穩(wěn)定性與可靠性,過高或過低的電壓均會明顯干擾配電系統(tǒng)運行。對于電壓控制,智能型變電站一般利用變壓器來控制電壓,所以這種保護裝置的功能極具決定性。變壓器保護功能一般基于分布配置策略得到體現(xiàn),以保護變壓器不受損害,同時有效繼電保護差動。變壓器后備保護階段,基于集中配置技術(shù)同樣可以將獨立化安裝技術(shù)目標與需求實現(xiàn),以滿足非電量繼電保護的需要。電纜和斷路器一旦連接,就可以形成比較理想的繼電保護效果,從而進一步提升其可靠性。此外,提升智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性還可以通過優(yōu)化繼電保護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行。這就需要在設(shè)計過程中對每一個設(shè)計環(huán)節(jié)都進行嚴格的要求,還需要不斷創(chuàng)新技術(shù),積極借鑒國外相關(guān)方面的先進技術(shù)經(jīng)驗。為提升智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性還需要加強對變壓器配置的保護以及繼電保護系統(tǒng)的線路保護等。完善相關(guān)制度,保證效率質(zhì)量,以有效提升智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性。

2.3 過流電限定保護 智能變電站在其工作過程中,會受到很多因素的影響,例如電流過載會導(dǎo)致變電站系統(tǒng)的外部設(shè)備出現(xiàn)斷路的狀況,從而引起電流負荷過大的現(xiàn)象發(fā)生,盡管這種現(xiàn)象發(fā)生時,與正常電流的數(shù)值相比,過負荷電流數(shù)值的大小區(qū)別不大,但是,過負荷電流容易引起跳閘現(xiàn)象的發(fā)生,這會極大程度地影響到智能變電站繼電保護系統(tǒng)可靠性的提升。相關(guān)工作人員為了解決這一問題,應(yīng)當改進配置方法,可以采取電壓限定延時的方法,對于各線路中電流量來進行測定并對電量進行合理的分配,當過負荷現(xiàn)象發(fā)生時,電力系統(tǒng)會及時監(jiān)測,并且及時地將相關(guān)信息發(fā)送到智能終端中加以解決,這樣就能有效的促進智能變電站保護系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與安全性的提升。

結(jié)語

綜上所述,隨著近年來我國電網(wǎng)建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展,在信息技術(shù)深入發(fā)展的今天,智能變電站已成為我國電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分。為了進一步保障我國智能變電站的安全正常運行,加強繼電保護系統(tǒng)的可靠性成為當前建設(shè)的重要內(nèi)容。通過對智能變電站繼電保護系統(tǒng)的可靠性進行分析,從硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)中,采取有效措施增強該系統(tǒng)日常運行的穩(wěn)定性,進而為我國電力事業(yè)的發(fā)展提供安全保障。