繼電保護自動化技術在電力系統中的應用

李永先

摘要:近年來,隨著電網現代化規模不斷擴大,電力工業的迅速發展,微機技術、網絡技術等高新科技廣泛應用于繼電保護技術中。

關鍵詞:繼電保護;自動化;探討

1 提出問題

1.1 與傳統的電磁型繼保裝置相比,實現綜合自動化的微機型繼保裝置具有如下特點:

1.1.1 裝置維護調試方便,易于操作;保護性能得到較大改善。

1.1.2 裝置功能多、先進、可靈活選擇,邏輯回路動作正確率、可靠性高。

1.1.3 裝置實現了遙控、遙測、遙信、遙調功能,取代了傳統變電所的預告信號、事故音響、儀表監測的作用;實現遠方監控,可取代傳統的有人值守模式。

1.1.4 實現GPS衛星對時及故障錄波功能,極大地方便了對電力系統故障的分析處理。

1.2 但是,在目前階段。繼電保護的運行環境基本未變,現代化電網、綜合自動化變電站對繼電保護全方位的功能要求越來越高。

2 分析探討

2.1 選型設計

2.1.1 統籌規劃,應選擇使用知名廠家、技術成熟、設計完善、性能穩定可靠的繼保產品,確保設備硬件質量過硬,能在系統中長期穩定運行。避免選用技術過渡型、性能不穩的設備,導致在運行中出錯或發生缺陷,再去耗費大量物力、人力進行更換改造。

2.1.2 應有全局觀念,科學設計,合理配置,使繼電保護、計量、測量、信號、控制、遠動等相互配合,共同協調工作,保證整個系統處于高水平運行狀態下。并為變電站增容擴建、設備更換改造留有設計余地。

2.1.3 使變電站設計適用于綜合自動化及傳統的有人值守兩種模式,建議保留傳統變電站的事故音響、預告警鈴、電壓監測的作用。以免發生數據無法遠傳或網絡故障時,變電站能立即恢復到現場有人值守模式,確保電力設備的安全運行。

2.1.4 有些變電站在綜合自動化改造后,其接地網未變。但是,隨著電力系統的發展,短路容量不斷擴大。微機型繼保裝置對變電站接地網的要求越來越高。因此,應提高接地網的設計標準,按照繼保反措要求,改造不良接地網,使用導電率高、耐腐蝕性強的接地網,確保接地電阻小于0.5歐姆,并符合《計算站場地技術要求》和《計算站場地安全要求》。以防止由于接地網的不良導致故障時地電位升高,引起繼電保護誤動、拒動、燒壞二次設備等事故。

2.1.5 建議改進監控數據庫,將后臺信號按重要等級、變電站名稱,劃分“保護出口,開關跳閘”、“I類缺陷,告警”、“II、III類缺陷,告警”、“輔助電氣量位置變化,提示”四類,并分類顯示。當故障發生,眾多后臺信號同時顯示時。運行人員能迅速找出其中重點。作出正確的分析判斷。

2.2 安裝調試

2.2.1 在綜合自動化變電站建設中,繼電保護涉及測量表計、后臺監控、直流系統、五防、遠動等等設備。因此,我們必須在調試階段內。明確繼電保護與這些設備間的責任界限與分工,相互配合協調;做好基礎數據的錄人。系統數據庫的建立以及對各設備進行聯合調試等等工作。

2.2.2 對于繼電保護裝置的新安裝校驗,必須對裝置加人80%額定電壓.模擬系統可能發生的各種故障,做裝置的整組模擬、傳動試驗,確保裝置各條邏輯回路的正確性得到一一驗證。

2.2.3 與電磁型保護相比,微機保護功能先進,但這并不就意味著微機裝置工作可靠性大、安全系數高。因為,微機裝置抗干擾能力差、防潮性能差、易遭雷擊(35KV屺亭變曾發生雷電擊穿網絡線、微機裝置RTU元件的故障);對工作環境、電源電壓等客觀條件的要求很高。因此.必須采取:“電纜屏蔽層兩端接地”抗干擾規范;二次回路及網絡線配置避雷器;變電站控制室裝空調調節室溫;裝置的直流電源加裝濾波、穩壓設備;裝置的交流電源加裝雷電浪涌吸收器等等措施,確保微機裝置可靠、安全工作。

2.2.4 保證繼電保護及自動化裝置的背板、端子排、壓板、插頭的接線牢固性.做好光纜、網絡線的防外力破壞的措施。

2.2.5 應做好工程關鍵質量點的控制,因為整個系統最終運行好壞將通過其反映。如GPS系統對時精度,繼電保護整組傳動試驗的遠方后臺監測反映,全站模擬量的精度,遠動通道質量等等。

2.2.6 在變電站綜合自動化改造中,許多運行設備無法停電。但可以利用技術手段,做好安全措施,采用帶模擬開關對新裝置進行校驗,完成不停電工作。并積累施工經驗,制定典型的不停電作業規范和繼電保護安全措施票,確保施工安全。

2.3 驗收投運

2.3.1 按繼電保護要求對設備驗收,除常規的保護整組傳動試驗外,要著重加強對設備的遙控、遙信,遙測,遙調操作驗收,如果把關不嚴,將對今后運行帶來負面影響。

2.3.2 根據“四遙”驗收情況及設備的具體特點,制定相應的運行操作規程;在設備投運后,列出系統運行要點,以利于今后維護。

2.3.3 峻工圖紙、校驗報告書、技術資料及時報送管轄單位及運行操作班:做好變電站系統數據的備份工作(因變電站設備的數據常常需要根據現場情況修改,靈活性大)。為今后的運行維護、檢修改造作好技術上的準備。

2.4 運行維護

2.4.1 加強運行操作人員的現場培訓。運行人員的業務素質和對新設備的熟悉程度,將直接關系到設備的運行維護質量。運行人員應在設備投運前.熟悉變電站的運行方式、主接線情況,學會使用操作微機裝置,并經嚴格考核后方可擔任運行維護工作。

2.4.2 據悉,l10KV城中變在高溫酷暑期間,因空調未開,某微機裝置過于密封而導致局部發熱燒損。因此,應加強設備巡視,積累運行經驗。在氣候惡劣、氣溫異常時,要合理調節現場工作環境(如啟用加熱器除濕、開空調降溫等),維護微機設備在健康運行狀態。

2.4.3 完善遠方后臺裝置的遙控、遙測、遙信、遙調功能。全天候監視設備的運行狀態。做好各種事故預想,能正確分析后臺信號,判斷故障情況。

2.4.4 建議將GPS衛星對時及故障錄波裝置列入日常巡視的重點項目。確保電力系統故障情況能隨時記錄,便于分析處理。

2.4.5 許多變電站綜合自動化改造后,其保護、控制、信號、電磁鎖電源均統一為220V直流電源,使室外設備的直流回路增加了。因此,要做好室外二次回路的維護工作,減少發生直流接地故障的可能。

2.5 檢修技改

2.5.1 按照電網公司《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》的要求,對繼電保護設備進行檢驗。在定期檢驗工作中,要從各種零散的數據記錄中得出一些共性的結論,有針對性地做好繼電保護工作。高質量完成校驗工作,禁止校驗超周期、省項目和簡化項目。在微機裝置的周期檢驗中,應著重加強檢查裝置的模擬量輸人、開關量輸人、傳動回路、接線牢固性。做到“應修必修,修必修好”,建議依據設備檢修質量對工作負責人實施獎懲掛鉤制度。

2.5.2 建議規范繼保裝置或繼電器的使用年限,對超期運行、仍正常工作的設備。作退役更新處理,減少設備故障發生率,確保電網穩定。

2.5.3 建議規范測量、數據通信、網絡線等設備的周期性檢驗制度,確保繼電保護及其相關設備安全穩定運行,發揮綜合自動化變電站的高水平運行狀態。

2.5.4 按照繼電保護要求,完成設備的反事故技術措施,消除設備故障隱患。堅持繼電保護24小時消缺制度,設備發生故障,要隨呼隨到。趕赴現場處理,盡快修復,縮短設備停電時間。

3 結束語

闡述繼電保護,電力系統的“哨兵”。它通過裝置反映電力系統原件的不正常和故障信號,動作于發信號和跳閘,能迅速、正確隔離電力系統發生的各種故障,避免大面積地區停電事故,確保電力系統安全和穩定運行。