110kV智能變電站的繼電保護(hù)分析

陳靜

摘要：智能變電站運(yùn)行期間，大部分設(shè)備智能化，有助于變電站向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和規(guī)模擴(kuò)展的方向發(fā)展。為有效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)各類信息融合、設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控和有效信息管理的功能，變電站目前需要及時(shí)應(yīng)用人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和傳感器技術(shù)，收集、傳輸和分析各類數(shù)據(jù)，以便在監(jiān)控中心建立高效的監(jiān)控管理平臺(tái)，實(shí)時(shí)建立系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：110kV;智能變電站;繼電保護(hù)

引言

在電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中，110kV智能變電站的繼電保護(hù)對(duì)日常的電能生產(chǎn)和電能供應(yīng)具有十分重要的作用。在110kV智能變電站繼電保護(hù)應(yīng)用的過(guò)程中，與傳統(tǒng)的變電站相對(duì)比，具有更好的計(jì)算機(jī)屬性，以及能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)工作。對(duì)比傳統(tǒng)變電站，110kV智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)作為維護(hù)的內(nèi)容和要求也比較繁雜。因此，就需要企業(yè)和相關(guān)工作人員進(jìn)一步對(duì)焦問(wèn)題，作為完善和優(yōu)化工作。

1繼電保護(hù)

繼電保護(hù)是一種能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中發(fā)生的故障或異常進(jìn)行檢測(cè)，向工作人員發(fā)送報(bào)警信號(hào)，又或直接對(duì)故障進(jìn)行隔離、切除的技術(shù)措施。繼電保護(hù)裝置想要完成自身的任務(wù)需滿足幾個(gè)基本要求，一是選擇性，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置須能有選擇性的將故障設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除，盡可能降低故障帶來(lái)的影響;二是速動(dòng)性，指在故障發(fā)生后能盡快切除，減少設(shè)備的損壞程度;三是靈敏性，繼電保護(hù)裝置在對(duì)電氣設(shè)備及線路進(jìn)行保護(hù)過(guò)程中需具備較高的靈敏性，能迅速對(duì)故障做出反應(yīng);四是可靠性，要求繼電保護(hù)在不需要?jiǎng)幼鲿r(shí)不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)，在需要?jiǎng)幼鲿r(shí)不會(huì)拒動(dòng)。

2繼電保護(hù)的作用

第一，繼電保護(hù)可以保證變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。變電站運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控可及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中存在故障的設(shè)備。變電站繼電保護(hù)設(shè)備發(fā)現(xiàn)故障后，可對(duì)相應(yīng)的斷路器發(fā)出保護(hù)變電站的指令。第二、繼電保護(hù)裝置也可以反映變電站電氣設(shè)備的異常情況，并通過(guò)信號(hào)提醒有關(guān)人員注意這些異常情況。同時(shí)，繼電保護(hù)還能實(shí)現(xiàn)具有自動(dòng)反復(fù)、遙測(cè)和備用電源自動(dòng)切換功能的自動(dòng)遙控，為智能變電站的運(yùn)行提供了極大的便利。最后，變電站繼電保護(hù)裝置也具有及時(shí)交換信息的特點(diǎn)。以先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，提高變電站監(jiān)控的完備性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，在一定程度上解放勞動(dòng)力，降低人工成本。

3110kV智能變電站繼電保護(hù)的措施

3.1110kV智能變壓器設(shè)備防干擾維護(hù)

智能變電站的發(fā)展主要是基于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，以此來(lái)保證變電站的智能化程度。同時(shí)，針對(duì)保障智能變電站穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，微機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。但是從實(shí)際工作展開(kāi)的角度來(lái)看，由于系統(tǒng)所處的環(huán)境往往存在著較強(qiáng)的磁場(chǎng)，這也很容易對(duì)線路造成負(fù)面影響，造成干擾作用，甚至在嚴(yán)重情況下加劇設(shè)備的損壞。而微機(jī)設(shè)備的防干擾工作主要是完善接地處理。在進(jìn)行微機(jī)設(shè)備安裝與操作過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)處理好微機(jī)設(shè)備外殼與地面的連接問(wèn)題，以此來(lái)提高實(shí)際的保護(hù)效果。

3.2改變傳統(tǒng)110kV智能變電站工作運(yùn)行方法

電力行業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性事業(yè)，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)工作人員主要以維修出現(xiàn)問(wèn)題的變電站設(shè)備為主，但僅靠維修機(jī)械設(shè)備是不能完全消除問(wèn)題的。為此，我國(guó)某地區(qū)電力企業(yè)已改變了傳統(tǒng)的110kV智能變電站的工作運(yùn)行方式，如在提高110kV智能變電站工作人員維修故障設(shè)備的能力的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)工作人員進(jìn)行故障識(shí)別和預(yù)測(cè)能力的培訓(xùn)，在系統(tǒng)正常運(yùn)行和運(yùn)行期間加強(qiáng)日常巡視頻率，并積極做好110kV智能變電站設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的記錄工作。對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行情況和故障情況下的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，提高了工作人員對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的控制能力。

3.3優(yōu)化潛在故障排查

為了提高110kv變電站繼電保護(hù)的實(shí)際水平，有必要及時(shí)調(diào)查和糾正可能出現(xiàn)的故障。一方面，我們應(yīng)實(shí)行全生命周期管理標(biāo)準(zhǔn)，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并根據(jù)故障問(wèn)題實(shí)施相應(yīng)的處理方案，以減少故障造成的經(jīng)濟(jì)損失;另一方面，應(yīng)定期檢查，每周檢查、每月檢查、年度檢查應(yīng)結(jié)合110kv變電站繼電保護(hù)工作進(jìn)行，以確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后的最佳處理效果，最大

限度地提高110kv變電站繼電保護(hù)效率。

3.4110kV智能變壓器對(duì)間隔合并單元故障維護(hù)措施

從我國(guó)目前智能變電站建設(shè)的實(shí)際情況和運(yùn)行的實(shí)際情況來(lái)看，比較常見(jiàn)的一種故障便是間隔合并單元故障。合并單元便是智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備中的薄弱環(huán)節(jié)。因此，針對(duì)這一問(wèn)題，仍是需要企業(yè)和工作人員進(jìn)一步提高重視程度，做好問(wèn)題的分析，加強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)和方法的總結(jié)，使其在實(shí)際發(fā)生問(wèn)題后，能夠及時(shí)判斷問(wèn)題，及時(shí)處理問(wèn)題。例如，在面對(duì)單套配置的隔離問(wèn)題時(shí)，往往很容易出現(xiàn)合并單元的故障現(xiàn)象。因此，在面對(duì)這一故障問(wèn)題時(shí)，就需要工作人員在第一時(shí)間予以“斷開(kāi)”處理，以此來(lái)確保處于故障狀態(tài)的隔離單元能夠在最短的時(shí)間內(nèi)被斷開(kāi)，并同時(shí)在斷開(kāi)后一并完成后續(xù)的退出，從而避免造成一系列的后續(xù)負(fù)面影響，也防止故障的進(jìn)一步惡化。此外，則是在面對(duì)雙套配置間隔的合并單元故障問(wèn)題時(shí)。工作人員仍是需要先行做好退出處理，保證出現(xiàn)故障的問(wèn)題的單線間隔能夠及時(shí)退出，以及保護(hù)出口壓板能夠及時(shí)退出。

3.5雙重化主變保護(hù)配置

雙主變壓器保護(hù)配置通常以雙ups連接的形式應(yīng)用，在此過(guò)程中，每個(gè)電壓級(jí)側(cè)的智能端子和融合單元需要雙匹配設(shè)備才能協(xié)同使用。直接電纜舍入的有效利用可以實(shí)現(xiàn)電流外保護(hù)，電流外延時(shí)的有效應(yīng)用可以有效地應(yīng)用于電流外保護(hù)。雙主變壓器保護(hù)配置使每個(gè)設(shè)備高度具有主變壓器保護(hù)和備份保護(hù)，電壓側(cè)配置也可以有效地應(yīng)用兩種標(biāo)準(zhǔn)。該配置可通過(guò)充分利用斷路器、直接采樣和直接觸發(fā)，充分利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)，使智能變電站網(wǎng)絡(luò)化、高效快速地傳輸故障觸發(fā)指令，然后將非電氣電路連接到主變壓器保護(hù)和備份保護(hù)的各個(gè)電壓級(jí)斷路器，有效實(shí)現(xiàn)故障的跳閘反應(yīng)。

3.6110kV智能變壓器開(kāi)關(guān)柜運(yùn)維措施

變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的使用，也進(jìn)一步增加了繼電保護(hù)的用電負(fù)荷和配變?nèi)萘?，從而給開(kāi)關(guān)拒合問(wèn)題的出現(xiàn)埋下了隱患：（1）從當(dāng)前導(dǎo)致問(wèn)題出現(xiàn)的主要原因來(lái)看，關(guān)鍵便在于承載開(kāi)關(guān)的線路短路;（2）針對(duì)以往的工作總結(jié)來(lái)看，在進(jìn)行合閘操作時(shí)，所產(chǎn)生的沖擊電流是很容易對(duì)設(shè)備造成影響的。過(guò)程中，如果開(kāi)關(guān)是剛剛投入使用，那么所產(chǎn)生的沖擊電流負(fù)荷影響是比較小的。但是伴隨著使用時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，供電的負(fù)荷也在不斷加大，進(jìn)而也增加了沖擊電流，使其在電流值達(dá)到峰值后，出現(xiàn)開(kāi)關(guān)拒合問(wèn)題。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，110kV變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)具有十分重要的意義。相關(guān)工作人員應(yīng)該充分掌握繼電保護(hù)系統(tǒng)的組成部分和運(yùn)行特征，按照運(yùn)行維護(hù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并處理故障，減少故障給變電站帶來(lái)的損失。繼電保護(hù)系統(tǒng)的組成部分主要有交換機(jī)、智能終端、合并單元以及電流互感器等。在進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)行和維護(hù)時(shí)，需要針對(duì)不同的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行維護(hù)。

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