金梅 吳磊
(國網甘肅省電力公司甘南供電公司 甘肅省合作市 747000)
基于35kV變電所繼電保護初探
金梅 吳磊
(國網甘肅省電力公司甘南供電公司 甘肅省合作市 747000)
隨著社會的迅猛發展,人們對電力需求也急劇增加,電力系統運行及保護也受到密切關注。其中35kV變電所是電網的重要樞紐,其繼電保護對整個電網起著至關重要的作用。本文首先闡釋了35kV變電所繼電保護的相關原理及其基本要求,并對繼電保護的檢測范圍進行了探索,最后針對繼電保護的不足提出了具體的對策,希望對繼電保護工作有所啟示。
35kV變電所;繼電保護;變壓器;對策
隨著經濟社會的飛快發展,電力資源已必不可少,電力設備正常運行也越來越受關注。35kV變電所作為當前電網建設及發展非常關鍵的設施,其繼電保護則為電力設施系統建設并維護的重要問題。但在實際運行中,由于環境的影響、人為錯誤的操作及設備的老化等問題,勢必會使電力系統發生故障。為保障35kV變電所系統的穩定性和可靠性,需要增強維護工作人員的專業知識水平,完善35kV變電所繼電保護相應的策略。
1.1 繼電保護裝置工作原理
繼電保護裝置的工作原理是根據電氣系統出現故障前后的電氣物理參數(電壓、電流、電壓與電流的相位角變化、測量阻抗等)變化的特征,當這些參數超過繼電保護裝置的給定值時,在給定時間內發出報警信號或者有選擇的發出跳閘指令。
1.2 35kV變電所繼電保護裝置的基本要求
在35kV變電所的運行過程中,正常運行情況下,當電力系統出現了線路或元器件故障的時候,繼電保護系統必須在第一時間發出警報信號并跳閘,以保障電力系統的正常與安全運行。所以35kV變電所的繼電保護裝置必須具有以下四點要求:
(1)可靠性。可靠性包含信賴性和安全性兩方面,是對繼電保護裝置最基本的要求。信賴性:要求繼電保護裝置在應該保護范圍內發生故障時可靠動作(不拒動);安全性:要求繼電保護裝置在無須它發生動作時可靠的不動作(不誤動)。
(2)選擇性。選擇性指在繼電保護裝置在35kV變電所輸出的電力系統發生故障的第一時間,以最快速度判斷邏輯上距離事故設備最近的相關管理及報警設備,并且選擇切斷設備連接,進而保障其它設備和線路的正常運行。
(3)靈敏性。靈敏性就是繼電保護裝置在35kV變電所輸出的電力系統發生電力故障時,繼電保護裝置敏銳和及時地斷開正在運行中的電力系統,從而有效的降低電力故障帶給設備或者人員的傷害。靈敏系數是衡量繼電保護裝置是否專業的重要指標。
(4)迅速性。迅速性就是指繼電保護裝置35kV變電所在出現電力故障時,最快發出切斷動作,能快速切除故障并且有效地保護系統,從而避免由于電流突然變大而導致電力系統設備造成的破壞,并且能盡量縮小故障的影響范圍,對電力系統和設備進行最大限度的保護。
為保證35kV變電所安全穩定的運行,保證繼電保護裝置的良好工作狀態,必須加大檢修的力度和提高檢修效率,加強對檢修工作的認識,提高專業檢修人員的水平和責任心。檢修應從以下幾方面入手:
2.1 定期校驗檢測
在35kV變電所的運行中,對繼電保護裝置的定期檢查是檢查工作的重中之重,應當有側重,有效的進行定期檢查。一般35kV變電所的繼電保護裝置的檢查校驗周期為兩年,而對于關鍵或者易損的部件的檢查校驗周期應當做到半年一次或者更短時間。對于不同設備的不同情況對設備的檢查校驗周期進行制定。
2.2 二次設備檢測
為保證變電所輸出的電力系統的穩定性和可靠性,在實際操作時對繼電保護裝置的二次設備進行檢查校驗就有了必須性。一次設備的檢修中主要是對某一特定原件進行檢修,而二次檢修必須對設備中特定部位和系統運行狀況進行檢測,這也是很兩種檢修本質上的不同,也是檢修人員需要引起注意的情況。而裝置中的所有零件是否正常磨損,是否能進行正常的信號傳輸,直流操作和邏輯判斷,TA,TV的二次回路絕緣性是否良好則是我們需要明確的二次設備檢驗的主要內容。
2.3 特殊信息檢測
在35kV變電所的運行中,對繼電保護裝置的特殊信息檢測也是極為重要的。而這些特殊信息主要是指故障信息。檢測正常的遙感信息時,主要目的是為了以最快速度得到裝置中的相關設備開關變位的信息。檢測保護工作信息是為了明確第一時間設備是否動作。而對故障錄波信息的檢測則是為了確定故障發生的位置此外,檢測故障位置和故障類型也可以對繼電保護裝置繼續系統全面的分析。
3.1 變壓器運行中存在的異常情況
當變壓器出現油面及電流降低、溫度升高等異常情況時,主要原因是變壓器外部電路發生了短路、超負荷等問題,根據不同異常情況需配置不同的保護裝置,主要分為以下幾種:
①電流速斷保護和差動保護,其保護機理是瞬間信號式跳閘,一般用于引出線接地短路或變壓器內部發生故障時。②過負荷保護,其保護形式一般通過變壓器本身的保護系統來保護變壓器,其主要用于過電流。③溫度信號保護,溫度信號保護形式保護機理等同于過負荷保護,一般用于變壓器冷卻系統溫度突然升高時。④氣體保護,此保護形式的保護機理與電流速斷保護機理相似,一般適用于變壓器油箱內部油面下降或發生故障時。⑤過流繼電保護,此保護形式一般作為后備方式,當其它保護形式不能奏效時,會發揮其保護作用。
3.2 35kV變電所繼電保護具體對策
3.2.1 強化繼電保護抗干擾性
電力企業對于繼電保護系統抗干擾性非常重視是因為機電保護系統抗干擾性可以在某一方面反映繼電保護系統的穩定性。做好干擾信號的防護工作,隔離干擾信號,改善硬件裝備,改造、升級或者淘汰陳舊設備,都可以加強弱點的保護,就可以有效的阻止干擾信號進入到弱電系統中。對于不同控制室進行分開接地,可以有效地減小接地端與設備的電壓差。或者是以可靠方式接地,將接地裝置電阻降低。將接地網絡的阻抗降到最低,還可以有效的減小電流的電位差。而采取這些抗干擾的措施都可以降低對二次設備的干擾程度。
3.2.2 加強繼電保護定值管理
繼電保護裝置的核心就是自動化保護,而自動化保護的核心環節就是繼電保護的定值。經過專業人員大量計算才能得出的保護動作值作為定值。而保護裝置依據定值來完成保護動作,而更改過的定值勢必會影響保護裝置的動作,從而造成保護裝置的誤操作或者是未操作,進而造成大范圍的斷電與設備損毀等惡性事故。所以在繼電保護的定值管理上必須設定權限,明確分工和責任,定期檢查,保護定值的安全。
3.2.3 明確繼電保護責任分工
變電所在科技進步的推動下,逐漸在向自動化和無人值守的模式化演變。自動化技術在現代變電所生產和管理等各方面占比越來越大,而在工作電腦頁面上便可以進行遙控、保護和通信的操作。而在出現狀況之后就需要不同的部門處理不同的故障,所以在責任上要有明確的分工,從而避免一些混亂現象的出現。
3.2.4 提高繼電保護安全管理
在科技發展的大背景下,我國的電網智能化突飛猛進,建設了大量的智能化變電所。而35kV變電所的繼電保護裝置也是一種高智能的高性能產品。無人值守的情況下該裝置依然可以自動運行,卻并不意味著可以離開人的管理。由長期的變電所管理經驗可以知道,繼電保護必須有專業人員進行專業的定值設置,從而保證設備的可靠性與精準度。便隨著科技的不斷進步,更新換代帶來的繼電保護裝置淘汰及更新,就需要加強管理人員的培訓,提高業務水平,并在日常工作中完善各種記錄,積累經驗,做好維護管理,控制好各個環節,確保變電所的正常與安全的運行。
3.2.5 加強日常繼電保護維護
為保證變電所的正常運行,繼電保護裝置的操作主體還是工作人員。對此,相關的技術、設備以及圖紙、說明等設備資料和設備運行和監測數據都必須有嚴密的收集、甄別、整理和分析。從而掌握繼電保護裝置故障的大概時間,范圍等規律從而進行對故障的準確判斷。同時工作人員必須更新自己的專業技術以適應繼電保護裝置的不斷更新換代,才能保證繼電保護裝置的科學有效的應用,進而保障正常的電力系統運行。
隨著科學技術及社會的快速發展,人工智能技術及計算機網絡技術不斷完善對機電保護技術提出了新的挑戰,繼電保護技術也必將發展為智能化,這不僅是對繼電保護工作人員的全新挑戰,也為繼電保護開發提出新的領域。本文通過對35kV變電所繼電保護的探索,旨在提高在實際運行中繼電保護工作對異常情況的處理能力,以保障電力事業健康發展。
[1]陳 立.繼電保護自動化技術在電力系統中的應用分析[J].科技傳播,2013,3:139~140.
[2]李峰.淺析電力系統繼電保護的組成及故障[J].電力科技,2012,9:181.
[3]劉凱里.數字化變電所繼電保護優化配置研究[D].華南理工大學,2012.
TM774
A
1004-7344(2016)03-0027-02
2016-1-11