220kV 變電站繼電保護(hù)改造中存在的問(wèn)題及解決措施

余 勇

中交機(jī)電工程局有限公司 北京 100088

一、影響220KV 及以上變電站的因素

我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)在不停的進(jìn)步與發(fā)展,且不斷的完善與優(yōu)化已有的基礎(chǔ)設(shè)施。事實(shí)上,電網(wǎng)建設(shè)不僅與人們的生活緊密相連,還能提高國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。最近幾年,國(guó)家的電網(wǎng)建設(shè)工作在不斷的加強(qiáng),也在完善電網(wǎng)體系,尤其是開(kāi)展了繼電器保護(hù)改造工作。以下是幾點(diǎn)影響220KV 及以上變電站的因素。

(一)電感耦合的影響。在運(yùn)行變電站的過(guò)程中,隔離開(kāi)關(guān)的動(dòng)作會(huì)影響到設(shè)備,從而產(chǎn)生了一些干擾使設(shè)備的運(yùn)行受到影響。在操作隔離開(kāi)關(guān)時(shí),高壓線的主線會(huì)有電流通過(guò),使較強(qiáng)的磁場(chǎng)在線纜的周?chē)a(chǎn)生,二次電纜四周就會(huì)有密度較高的磁通,二次設(shè)備的回路就會(huì)受到影響,高電壓會(huì)被干擾,從而威脅了整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行。

(二)接地故障的干擾。在運(yùn)行變電站時(shí),內(nèi)部設(shè)備會(huì)產(chǎn)生很大的電流,且設(shè)備也會(huì)受到外界因素的干擾,因此都會(huì)接地變電站中的設(shè)備,這樣對(duì)設(shè)備的運(yùn)行有安全保障。但是還是會(huì)發(fā)生設(shè)備接地故障,在接地的過(guò)程中很多設(shè)備都會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,這樣會(huì)使電流經(jīng)過(guò)變壓器的中性點(diǎn),接著通過(guò)接地網(wǎng)絡(luò)的作用對(duì)其傳輸,最后會(huì)回流到故障的地方,從而使較高的電勢(shì)差又會(huì)發(fā)生在電網(wǎng)中,不僅使設(shè)備的工作效率降低,設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)也會(huì)受到影響。

(三)雷電影響。變電站在運(yùn)作的時(shí)候,其本身就會(huì)有比較強(qiáng)的電荷被帶著,所以在雷雨的天氣這些變電站會(huì)受到影響,若是變電站對(duì)這些天氣做好應(yīng)對(duì)措施,可能雷擊的事故就會(huì)發(fā)生。雷電中的電荷會(huì)與變電站自身的電荷發(fā)生影響,供電網(wǎng)絡(luò)電荷會(huì)因雷電中的電荷而泄露,電纜的屏蔽層被觸發(fā),導(dǎo)致發(fā)生瞬時(shí)高頻流,干擾電壓也會(huì)被增強(qiáng),并且在電纜中這些干擾電壓會(huì)無(wú)序流動(dòng),使繼電保護(hù)設(shè)備受到影響,如果影響嚴(yán)重,繼電保護(hù)設(shè)備可能會(huì)被損壞,就會(huì)使電力體系受到危害,整個(gè)電力系統(tǒng)也無(wú)法正常的工作,所以,對(duì)這方面的問(wèn)題應(yīng)該加強(qiáng)防范,避免事故的發(fā)生。

(四)過(guò)渡電阻。接地故障在220KV 變電站中一般都會(huì)發(fā)生,過(guò)渡電阻即在某些介質(zhì)經(jīng)過(guò)線路的過(guò)程中,放電現(xiàn)象就會(huì)發(fā)生在那些線路。電壓因諧波電流、過(guò)渡電阻及暫態(tài)分量的影響會(huì)有較小的跌落,雖然這種故障現(xiàn)象表現(xiàn)的不是很明顯,卻會(huì)影響繼電保護(hù)。一般是用阻抗值實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù),可能會(huì)發(fā)生動(dòng)作被距離保護(hù)超越的情況。對(duì)于后備保護(hù)來(lái)說(shuō),如果解決高阻故障使用零序電流,這樣可以實(shí)現(xiàn)零序差動(dòng)保護(hù),利用其延時(shí)的特點(diǎn),可以使高阻接地故障在超負(fù)荷狀態(tài)下發(fā)生后能夠準(zhǔn)確有效的反應(yīng)。高阻接地故障若是發(fā)生了,電壓下降的值就算小,零序電流也會(huì)發(fā)較大的變化,在故障分量的情境下會(huì)使用這種方式,其靈敏度比較高。

二、220kV 變電站繼電保護(hù)干擾屏蔽的措施

(一)繼電設(shè)備電位面的合理設(shè)置。在控制220KV 變電站運(yùn)行時(shí),集中控制會(huì)使用計(jì)算機(jī)技術(shù),中央控制器中集中了繼電保護(hù)設(shè)備與電器設(shè)備,通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理。在使用這種管理方式時(shí),電氣設(shè)備與繼電保護(hù)裝置的電位面是一樣的,雖然這樣能夠提升設(shè)備的控制與管理,但是若是有設(shè)備發(fā)生了故障,就會(huì)使繼電設(shè)備與其他設(shè)備發(fā)生影響或者是故障,并且故障的影響還會(huì)被擴(kuò)大,這樣繼電設(shè)備就不能發(fā)揮出它的作用。因此想要發(fā)展220KV 變電站進(jìn)行抗干擾及繼電保護(hù)工作,那么繼電保護(hù)設(shè)備的電位面應(yīng)該合理設(shè)置,以正常運(yùn)行的電氣設(shè)備與繼電保護(hù)裝置作為依據(jù),調(diào)整兩者間的電位差,有效的防止因?yàn)槠渲幸粋€(gè)設(shè)備故障導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)都受影響的問(wèn)題。

(二)降低接地電阻。在運(yùn)行220KV 的變電站時(shí),接地保護(hù)的正確操作是保證設(shè)備正常運(yùn)行的基本條件,設(shè)備的運(yùn)行也會(huì)受到接地電阻的影響,因?yàn)闉榱颂岣咴O(shè)備的工作效率及避雷設(shè)備的效率,就會(huì)使用避雷器與互感器,在這個(gè)過(guò)程中,就會(huì)產(chǎn)生很多的電磁與電流。因此,接地電阻適當(dāng)?shù)慕档涂梢允闺娏餍?yīng)減少,避免和防止設(shè)備出現(xiàn)故障,以此提升設(shè)備的運(yùn)行效率及抗干擾的能力,保證整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

(三)保護(hù)變壓器設(shè)施。保護(hù)變壓器即將保護(hù)、監(jiān)視及通信進(jìn)行整合的電器設(shè)施,也是智能化開(kāi)關(guān)的一部分。20多項(xiàng)保護(hù)流程在變壓器的保護(hù)殼里,這樣不僅可以支持開(kāi)關(guān)量,還可以進(jìn)行模擬電流電壓。在保護(hù)變壓器時(shí),可以設(shè)置成分布式模式,這樣既可以在后備保護(hù)及集中安裝中使用,還可以實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)。

(四)實(shí)施繼電保護(hù)系統(tǒng)。可以集中繼電保護(hù)系統(tǒng)與智能化變電站體系,對(duì)線路的保護(hù)可以借助于縱聯(lián)差動(dòng)模式,控制和保護(hù)電壓間的間隔單元。裝置模式就是后備式與集中式,這樣可以實(shí)時(shí)檢測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),這樣可以提高繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行效率及安全性,保證整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

(五)設(shè)施過(guò)流電限制。在運(yùn)行智能變電站時(shí)遇到電流過(guò)載會(huì)出現(xiàn)超負(fù)荷或是外部短路的狀況。若果跳閘是因?yàn)橥獠抗收蠈?dǎo)致,可能就是因?yàn)槠渌娏髦蹬c超負(fù)荷電流值有一定的差異,這種問(wèn)題的解決辦法就是采用過(guò)流電限制的方法,精準(zhǔn)測(cè)量過(guò)流電的電流值。若是超負(fù)荷電流的狀況,需要發(fā)出警報(bào),還要進(jìn)行智能保護(hù)系統(tǒng)的實(shí)施,這樣才能提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行效率及有效性。

三、總結(jié)

在社會(huì)飛速發(fā)展的作用下,電網(wǎng)建設(shè)也得到了有效的發(fā)展。但是在運(yùn)行電變站時(shí),需要改造升級(jí)繼電保護(hù),這樣不僅能提高整個(gè)電力系統(tǒng)的工作效率,還能保證220KV 變電站穩(wěn)定、高效的運(yùn)行。