110 kV電力繼電保護(hù)技術(shù)探索

王 春

(國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司無(wú)錫供電分公司，江蘇 無(wú)錫 214000)

0 引言

電力行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，在新技術(shù)的影響下，要提高110 kV電力繼電保護(hù)技術(shù)及其運(yùn)用頻率，需要對(duì)設(shè)備特點(diǎn)與更新技術(shù)進(jìn)行探索。當(dāng)新的技術(shù)被首次運(yùn)用后，都會(huì)存在一定的不足，需要結(jié)合實(shí)際，對(duì)整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行研究，從而提高其可靠性。

1 繼電保護(hù)裝置簡(jiǎn)介

繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要功能是降低變電站出現(xiàn)故障的概率，通過(guò)保護(hù)電力運(yùn)輸?shù)闹饕糠?，達(dá)到保護(hù)整個(gè)電力運(yùn)輸過(guò)程的目標(biāo)。變壓器作為供電設(shè)備中的重要一員，若在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)忽高忽低的現(xiàn)象，則會(huì)引起供給電力高低不穩(wěn)的變化，給人們生活帶來(lái)不便。因此，繼電保護(hù)系統(tǒng)的重要功能就是保護(hù)好變壓器的相關(guān)配置，實(shí)時(shí)監(jiān)控其運(yùn)行狀態(tài)。通過(guò)限制電壓數(shù)值的方式限制變壓器的工作量，從而降低電壓器的工作負(fù)荷，降低電壓器因高負(fù)荷而出現(xiàn)的設(shè)備障礙。電壓與電流是電力資源中最重要的兩個(gè)部分，因此，繼電保護(hù)系統(tǒng)不僅需要對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)，還需要關(guān)注電流的運(yùn)行狀態(tài)。變電站在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)不斷承載電壓與電流的變動(dòng)，兩者中任意一方的變動(dòng)，都會(huì)引發(fā)變電站出現(xiàn)運(yùn)行問(wèn)題[1]。例如當(dāng)流經(jīng)變電站的電流量大于變電站原本的負(fù)荷量時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)線路熔斷的現(xiàn)象，導(dǎo)致變電站無(wú)法給周邊供電區(qū)域的用戶正常供電。因此，要保證變電站繼電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要通過(guò)有效的技術(shù)，保證變電站的電量保持在標(biāo)準(zhǔn)的流通范圍內(nèi)，并對(duì)電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，若出現(xiàn)電流不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，保證供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2 110 kV電力繼電保護(hù)裝置技術(shù)要求

每一個(gè)電力裝置設(shè)備的使用，都有明確的安裝規(guī)定與使用規(guī)范，110 kV的電力就需要配置繼電保護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)其電流保護(hù)功能，檢測(cè)變壓器的變化。當(dāng)系統(tǒng)電流保護(hù)時(shí)限小于0.5 s時(shí)，并且沒(méi)有配置的要求，可以不設(shè)置電流速斷保護(hù)裝置；配電變壓器繼電保護(hù)裝置的技術(shù)以配電壓器的容量為標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)配電壓器容量小于等于400 kVA時(shí)，需要高壓熔斷器對(duì)電壓進(jìn)行保護(hù)[2]。當(dāng)配電壓器的容量大于400 kVA小于630 kVA時(shí)，并且高壓側(cè)為斷路器，繼電保護(hù)裝置需要具備過(guò)電流保護(hù)，若系統(tǒng)電流保護(hù)的時(shí)限大于0.5 s，還需要設(shè)置電流速斷保護(hù)裝置。在110 kV變壓器使用環(huán)境中，須配置油浸式配電變壓器，還需要加裝氣體性保護(hù)裝置。當(dāng)系統(tǒng)配電變壓器的容量超過(guò)800 kVA時(shí)，必須裝備過(guò)電流保護(hù)裝置，其他裝置要求與400～630 kVA的要求一致；進(jìn)行不并列運(yùn)行的分段母線繼電保護(hù)裝置時(shí)，需要裝置電流速斷裝置與過(guò)電流保護(hù)裝置。

3 提升110 kV電力繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的措施

配電線路分配的科學(xué)性是提高電力繼電保護(hù)技術(shù)的重要基礎(chǔ)。若配電線路安裝過(guò)程十分冗余，會(huì)給系統(tǒng)運(yùn)行造成嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)，讓電力繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到影響。因此，在提升110 kV電力繼電保護(hù)系統(tǒng)技術(shù)及可靠性的過(guò)程中，需要重點(diǎn)關(guān)注配電線路的優(yōu)化工程。

3.1 提升過(guò)程層繼電保護(hù)可靠性

繼電保護(hù)系統(tǒng)通過(guò)過(guò)程層的設(shè)置，讓系統(tǒng)更加穩(wěn)定和安全。在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，過(guò)程層會(huì)處于定值狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督和保護(hù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的安全性。過(guò)程層的運(yùn)行原理是首先保證母線狀態(tài)的安全，將硬件設(shè)備和開(kāi)關(guān)進(jìn)行分離，讓硬件設(shè)備和開(kāi)關(guān)都處于獨(dú)立的運(yùn)行狀態(tài)，從而提高母線的安全性[3]。當(dāng)系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，過(guò)程層會(huì)將故障點(diǎn)及時(shí)反饋給相關(guān)部門，讓工作人員及時(shí)排查處理問(wèn)題。過(guò)程層的保護(hù)性更可靠，數(shù)據(jù)分析更快，讓繼電保護(hù)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)更加真實(shí)有效。

3.2 優(yōu)化運(yùn)維模式

電力資源作為能源之一，其本身具有巨大的能量。因此，為了保證電力設(shè)備能量的均衡，需要對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，利用繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確快速地傳到設(shè)備終端，為電力工作人員提供數(shù)據(jù)支持。110 kV電力繼電保護(hù)系統(tǒng)在安裝過(guò)程中，需要以變壓器的距離與數(shù)量為依據(jù)，科學(xué)地進(jìn)行設(shè)備安裝工作。好的運(yùn)行方案能對(duì)整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行正確的指導(dǎo)，給操作人員提供準(zhǔn)確的工作方向，以此降低人為錯(cuò)誤操作對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的影響。

3.3 提高電力工作人員的專業(yè)水平

繼電保護(hù)系統(tǒng)是電力企業(yè)運(yùn)行的“保護(hù)神”，其技術(shù)在科技的支持下得到了飛速發(fā)展，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，仍難免會(huì)發(fā)生系統(tǒng)故障現(xiàn)象。若缺乏專業(yè)的應(yīng)急方案，則會(huì)影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，在探索110 kV電力繼電保護(hù)技術(shù)的過(guò)程中，需要不斷完善繼電保護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)方案。繼電保護(hù)系統(tǒng)在實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)，仍然以人為操作為主，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算錯(cuò)誤，影響繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，要提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的故障處理效率，可投入可視化技術(shù)，通過(guò)智能設(shè)備，對(duì)電力設(shè)備的后臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的可視化檢測(cè)，便于開(kāi)展系統(tǒng)的修復(fù)工作。隨著變電站的智能化發(fā)展，許多設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)逐漸增加，容易造成傳輸通道的堵塞，影響機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的觀察。因此，需要利用更加科學(xué)的技術(shù)，加大對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的關(guān)注力度，避免遺漏反饋的數(shù)據(jù)，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

在實(shí)踐中，會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)各種問(wèn)題，雖然技術(shù)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，但設(shè)備出現(xiàn)異常情況，依然無(wú)法避免。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常，相關(guān)工作人員的心態(tài)尤為重要，需要冷靜地分析異常指標(biāo)，逐一分析可能引起故障的原因，通過(guò)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，明確引起設(shè)備故障的因素，并及時(shí)解決故障，讓系統(tǒng)能及時(shí)恢復(fù)運(yùn)作。故障處理后，需要對(duì)故障因素及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，不僅能為下次排查提供基礎(chǔ)，也能進(jìn)一步提升繼電保護(hù)裝置的技術(shù)，為變壓器的工作提供更好的保護(hù)條件。

3.4 提高變壓器的穩(wěn)定性

繼電保護(hù)系統(tǒng)配置的主要目的是保證系統(tǒng)內(nèi)電流與電壓的穩(wěn)定。變壓器是反映電壓狀態(tài)的重要設(shè)備，若變壓器出現(xiàn)故障，則會(huì)影響系統(tǒng)內(nèi)電壓的穩(wěn)定性，導(dǎo)致電流電壓失衡，造成系統(tǒng)癱瘓。提高變壓器穩(wěn)定性的有效方式是集中配置，讓設(shè)備群更加穩(wěn)定，從而降低繼電保護(hù)系統(tǒng)的故障率，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的有效性。

4 結(jié)語(yǔ)

繼電保護(hù)技術(shù)作為電力系統(tǒng)的主要支撐力量。因此，是電力行業(yè)中備受關(guān)注的內(nèi)容，其技術(shù)的發(fā)展關(guān)系著電力行業(yè)的發(fā)展。繼電保護(hù)系統(tǒng)的內(nèi)容繁雜，文中所闡述的內(nèi)容，不過(guò)是其中很小的一部分，并不能展示繼電保護(hù)技術(shù)的全貌。要實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，讓電力資源更加穩(wěn)定和安全地輸出到各行各業(yè)，在未來(lái)的工作中，需要培養(yǎng)更多專業(yè)的人才，革新技術(shù)，排除難關(guān)，升級(jí)繼電保護(hù)系統(tǒng)，提高其穩(wěn)定性。