220kV變電站綜合自動化系統(tǒng)與繼電保護(hù)分析

王旋 王強(qiáng)強(qiáng)

【摘 要】隨著我國電力行業(yè)的不斷發(fā)展，對變電站自動化系統(tǒng)及繼電保護(hù)的研究逐漸完善，能為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供大力保障。本文主要圍繞220Kv變電站綜合自動化系統(tǒng)、220Kv變電站的繼電保護(hù)等方面展開討論，從繼電保護(hù)原理、重要作用等角度出發(fā)，具體闡述了變電站繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行上的作用，在繼電保護(hù)作用下，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并隔離線路故障部位，具有較高研究價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】綜合自動化系統(tǒng)；220Kv變電站；繼電保護(hù)

變電站是電力網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分，主要起到轉(zhuǎn)換及分配電能的作用，變電站工作狀態(tài)對電力系統(tǒng)運(yùn)行情況有直接影響。變電站的繼電保護(hù)可對故障信息作出有效判斷，在提高系統(tǒng)維護(hù)效率方面有積極作用。當(dāng)變電系統(tǒng)正常運(yùn)作時(shí)，其中繼電保護(hù)不發(fā)生動作，只有在系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)故障問題時(shí)，繼電保護(hù)才對故障部位進(jìn)行隔離處理。因此，有必要加大對變電站繼電保護(hù)的研究，以便促進(jìn)電力行業(yè)的良好發(fā)展。

一、220Kv變電站綜合自動化系統(tǒng)

在對220Kv變電站中綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，可發(fā)現(xiàn)其主要包括主控樓、通信管理層、現(xiàn)場控制層等。對于主控樓而言，主要起到收集與分析各類數(shù)據(jù)的作用，需要建立主控層對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫有效建立的基礎(chǔ)上，為工作人員提供數(shù)據(jù)報(bào)表、操作界面等。而通信系統(tǒng)應(yīng)具有較高穩(wěn)定性及兼容性。一方面要求自動化通信管理系統(tǒng)可完成監(jiān)控信息及調(diào)度信息的傳輸，另一方面，需要通信系統(tǒng)適用于不同型號設(shè)備，以便保證電力運(yùn)行信息能在自動化系統(tǒng)內(nèi)有效共享，進(jìn)而及時(shí)發(fā)現(xiàn)并切除系統(tǒng)故障部位。現(xiàn)場控制層主要是由保護(hù)裝置、自動監(jiān)控采樣裝置以及整流機(jī)組共同組成，在該層作用下，可做到對現(xiàn)場電力數(shù)據(jù)的全面采集，以及為電子設(shè)備提供相應(yīng)保護(hù)措施等。對于變電站來講，應(yīng)充分利用各個(gè)功能系統(tǒng)作用，從而提高變電站運(yùn)行效率，確保變電站轉(zhuǎn)換及分配電能等功能的正常發(fā)揮[1]。

繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行中占有重要地位，在為220Kv變電站安裝保護(hù)裝置時(shí)，需要根據(jù)保護(hù)對象進(jìn)行合理設(shè)置，以便在繼電保護(hù)裝置作用下，對線路中電流、電壓量進(jìn)行控制，發(fā)生保護(hù)動作后使斷路器跳閘，能實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置與自動化系統(tǒng)互相獨(dú)立運(yùn)行，有利于提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。對220Kv變電站進(jìn)行保護(hù)，還需要安裝CPU裝置，旨在保證監(jiān)控系統(tǒng)與保護(hù)系統(tǒng)的獨(dú)立性。以上闡述主要是對變電站綜自系統(tǒng)以及保護(hù)系統(tǒng)等進(jìn)行分析，從而為變電站性能提升提供借鑒。

二、220Kv變電站的繼電保護(hù)

在電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，將受到外界因素、內(nèi)部因素以及人為操作的影響，容易導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障，較為常見的故障類型包括單相接地、兩相接地、三相接地和短路等。而電力網(wǎng)絡(luò)不正常運(yùn)行狀況主要包括過電壓、過負(fù)荷、次同步諧振等，上述運(yùn)行問題的產(chǎn)生對電力系統(tǒng)正常運(yùn)行有不利影響，需要注重繼電保護(hù)裝置的運(yùn)用，為電力系統(tǒng)運(yùn)行過程提供保障[2]。將繼電保護(hù)裝置運(yùn)用到電力系統(tǒng)中，可在自動化系統(tǒng)作用下，對運(yùn)行階段出現(xiàn)的故障及不正常運(yùn)行問題發(fā)出報(bào)警信號，或者執(zhí)行斷路器操作來隔離故障，是繼電保護(hù)裝置在電力網(wǎng)絡(luò)可靠運(yùn)行上積極作用的體現(xiàn)。

繼電保護(hù)裝置很本任務(wù)在于以下幾點(diǎn)：一是保護(hù)動作的自動迅速。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)做到能應(yīng)選擇性的避開斷路器，使故障部位分隔開，以免對其他部分線路的正常運(yùn)營帶來危害；二是能檢測出電子構(gòu)件不正常運(yùn)行狀況，并按照線路運(yùn)維條件，發(fā)布相關(guān)指令，為運(yùn)維人員有關(guān)工作的開展提供依據(jù)。在處理嚴(yán)重故障問題時(shí)，通常不要求動作反應(yīng)靈敏，更多是根據(jù)元件損害程度來延時(shí)保護(hù)，保證保護(hù)動作的針對性及有效性。為了充分發(fā)揮繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行上的積極作用，要求繼電保護(hù)能滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行需求。首先，應(yīng)保證繼電保護(hù)速動性，指的是快速排查故障，盡可能降低故障元件損壞程度，避免對正常元件的運(yùn)行造成危害。其次是靈敏性，要求繼電保護(hù)能在保護(hù)范圍內(nèi)對電力系統(tǒng)故障作出反應(yīng)，并能對各類短路故障進(jìn)行檢測和處理。

當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障問題時(shí)，將產(chǎn)生嚴(yán)重后果，主要體現(xiàn)在以下方面：一是電力系統(tǒng)內(nèi)部電壓大幅度降低，使得電氣設(shè)備正常作業(yè)受到影響；二是故障位置發(fā)生短路，突增電流將不利于電氣設(shè)備正常運(yùn)作；三是發(fā)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性受到威脅，容易導(dǎo)致電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定；四是系統(tǒng)故障將引起線路內(nèi)電流過大，較大電流通過電子設(shè)備時(shí)，部分電能轉(zhuǎn)換為熱能，導(dǎo)致電氣設(shè)備使用壽命減少，對整個(gè)電力系統(tǒng)的高效運(yùn)行有不利影響。不正常運(yùn)行狀況下的電力系統(tǒng)，同樣會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，由于熱量增加將導(dǎo)致絕緣材料老化速度較快，進(jìn)而無法對電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。將繼電保護(hù)運(yùn)用在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，能有效解決上述問題，繼電保護(hù)裝置能自動對系統(tǒng)故障作出反應(yīng)并發(fā)生報(bào)警信號，是建立電力系統(tǒng)時(shí)要充分考慮的內(nèi)容。具體來說，變電站的繼電保護(hù)能為電力系統(tǒng)提供線路保護(hù)、變壓器保護(hù)以及母線保護(hù)等，可做到對短路、三相接地等故障問題的及時(shí)處理，通過切除故障部位，可最大程度降低故障對系統(tǒng)運(yùn)行的影響。

三、結(jié)論

綜上所述，電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中需要借助變電站繼電保護(hù)作用，能對系統(tǒng)運(yùn)行故障問題進(jìn)行檢測并切除，在進(jìn)行故障處理時(shí)要利用相關(guān)的自動化設(shè)備及技術(shù)。通過將繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)用到電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中，可一定程度加強(qiáng)供電網(wǎng)絡(luò)可靠性及安全性，體現(xiàn)出重要的應(yīng)用性。為了充分發(fā)揮變電站自動化系統(tǒng)功能，需要提高繼電保護(hù)系統(tǒng)自動化程度，使其能自行分析及處理系統(tǒng)故障，是電力系統(tǒng)未來發(fā)展重要方向。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李成斌.論220kV變電站綜合自動化系統(tǒng)與繼電保護(hù)[J].技術(shù)與市場，2018，25（05）：180.

[2]黃賜豪.220kV變電站綜合自動化系統(tǒng)與繼電保護(hù)研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（22）：23.