110kV智能變電站電氣一次系統(tǒng)及繼電保護(hù)運維研究

詹琦 莊瓊劍

摘 要：電力系統(tǒng)一直以來都是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分。隨著我國全球一體化建設(shè)目標(biāo)的推進(jìn)，電力系統(tǒng)在發(fā)展中也朝著智能化的方向不斷邁進(jìn)。尤其是電氣一次系統(tǒng)及繼電保護(hù)運維更得到了深入的發(fā)展，本文將針對這一論題進(jìn)行如下分析與討論。

關(guān)鍵詞：智能變電站；電氣一次系統(tǒng)；繼電保護(hù)

首先來說，變電站的電氣一次系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成，而電氣一次系統(tǒng)中的主接線又保障了電力系統(tǒng)整體的安全性、靈活性及運行穩(wěn)定性。因此，保障了變電站電氣一次系統(tǒng)及繼電保護(hù)的運維能力，也就使電力系統(tǒng)的運行能力得到了保障。

1 110kV智能變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計

1.1 實例分析

國內(nèi)某變電站在進(jìn)行智能化改造中的等級電壓為110kV。按照設(shè)計要求，該變電站在電氣一次系統(tǒng)改造中必須保證擁有12回10kV的出線和1回110kV的出線。同時，該智能變電站電氣一次系統(tǒng)規(guī)劃為2臺變壓器設(shè)備。另外，該智能變電站目前只有一座生產(chǎn)性綜合樓，生產(chǎn)規(guī)模相對較小，在生產(chǎn)中應(yīng)用的是GIS組合電氣及開關(guān)柜設(shè)備。

1.2 智能化變電站電氣一次系統(tǒng)

針對于該智能變電站電氣一次系統(tǒng)的設(shè)計要求，在保證降低成本，滿足電氣設(shè)備運行安全、可靠性的前提下，在電氣一次系統(tǒng)改造中首先對電氣設(shè)備進(jìn)行了合理的選擇，其次對與之相匹配的智能終端設(shè)備及傳感器設(shè)備進(jìn)行了選擇，從而最大程度上保證了電氣一次系統(tǒng)的運行能力。

其一，該智能變電站對變壓器系統(tǒng)進(jìn)行了改造。首先通過科學(xué)智能化原理實現(xiàn)了終端系統(tǒng)的氣體溶解特征的量化監(jiān)測分析功能。并且實現(xiàn)了在調(diào)壓開關(guān)等設(shè)備對主變壓器的電量控制功能以及對主變中性點隔開關(guān)的控制功能。

其二，該智能化變電站對110kV的進(jìn)線側(cè)及內(nèi)橋側(cè)進(jìn)行改造。首先采用了羅式線圈電子式的電流電壓傳感器對110kV進(jìn)側(cè)線和內(nèi)橋線側(cè)進(jìn)行改造。另外，該智能變電站在設(shè)計改造中考慮到成本的問題，對出線間隔的線路選用了較為常用的傳感器設(shè)備，不僅大大地降低了改造的成本，同時保障了電氣一次系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性能。

其三，該智能變電站對電氣一次設(shè)備進(jìn)行開關(guān)的改造。該變電站在對110kV電氣一次系統(tǒng)進(jìn)行安裝時，首先利用了開關(guān)柜的多功能特點對電氣設(shè)備進(jìn)行了實時的監(jiān)控、計量以及保證。另外，該智能變電站通過了對斷路器設(shè)備的分析、控制及數(shù)據(jù)的收集工作，來實現(xiàn)了電氣系統(tǒng)對110kV斷路器的控制功能。

2 110kV智能變電站繼電保護(hù)運維措施

110kV智能變電站的繼電保護(hù)運維對提高電力系統(tǒng)的運行綜合能力有著十分重要的作用。因此，必須有針對性地制定出幾點具體的保護(hù)運維措施。

2.1 110kV變壓器的保護(hù)運維措施

一般而言，在智能變電站的繼電系統(tǒng)保護(hù)中，過程層對變壓器的保護(hù)形式均是采用了分布式的保護(hù)運維結(jié)構(gòu)。也就是說，一般情況下，當(dāng)變壓器開啟工作狀態(tài)時，則系統(tǒng)會立啟動差動保護(hù)裝置，而后隨之啟動后備保護(hù)裝置。而110kV變電站的變壓器保護(hù)運維模式則不同于一般的變壓器保護(hù)，在110kV變壓器啟動工作狀態(tài)時，可以同時實現(xiàn)差動保護(hù)與后備保護(hù)機能，使其可以得以雙重的保護(hù)。另外，對變壓器的保護(hù)運維還要注意以下幾點要求，即：確保變壓器的周圍無積水和雜物，檢查和完善變壓器的防侵蝕措施，如果變壓器的灰塵較多時，要進(jìn)行及時的清理，定期對變壓器元件進(jìn)行檢查，檢查變壓器的聲音是否存在異常、溫度及濕度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 對隔離刀閘的保護(hù)運維措施

首先來講，隔離刀閘的主要作用是在對電氣一次設(shè)備進(jìn)行檢查時隔離電壓，同時保證需要檢修的設(shè)備與工作狀態(tài)下的設(shè)備之間保留斷點。另外，隔離刀閘在改變電氣設(shè)備運行狀態(tài)時可以完美在配合斷路器實現(xiàn)倒閘的操作。因此，對隔離刀閘的保護(hù)運維需要注意以下幾點要求，即：因為隔離刀閘是沒有滅弧裝置的，因此不能用接通或是斷開負(fù)荷電流的方式進(jìn)行保護(hù)。另外，隔離刀閘的類型十分多，在對其進(jìn)行保護(hù)運維時應(yīng)按照不同的需求進(jìn)行保護(hù)。最后，隔離刀閘是110kV變電站電氣開關(guān)應(yīng)用最為廣泛的一種裝置，它自身的工作原理及結(jié)構(gòu)是十分簡單的。但由于隔離刀閘的使用量較大，對其工作狀態(tài)下的可靠性要求相對較高，因此要定期更換隔離刀閘內(nèi)部的元件，保證隔離刀閘能夠始終處于工作狀態(tài)中。

2.3 線路的保護(hù)運維措施

在110kV智能變電站繼電保護(hù)運維中，必須要首先保證變電站的運行狀態(tài)與繼電保護(hù)系統(tǒng)實時相連。同時，要求在保護(hù)中，變電站的線路間隔之間要與設(shè)備的監(jiān)控裝置相連接，從而實現(xiàn)變電站的智能系統(tǒng)終端與Goose網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行實時的數(shù)據(jù)交換及信息的交流。

2.4 變電層的繼電保護(hù)運維措施

除了上述的繼電保護(hù)外，變電層的繼電保護(hù)也是十分重要的。通常來講，智能變電層的繼電保護(hù)均采用的是后備式和集中式的保護(hù)系統(tǒng)。采用這兩種保護(hù)措施對變電層進(jìn)行繼電保護(hù)，更有利于實現(xiàn)智能變電站的自動調(diào)節(jié)與實時在線監(jiān)控保護(hù)功能。

2.5 繼電保護(hù)的原則

針對于110kV智能變電站的繼電保護(hù)而言，智能變電站設(shè)計中的接地導(dǎo)線敷設(shè)要比高級別的導(dǎo)線布局更為簡單。但在設(shè)計110kV繼電保護(hù)中，仍要遵循著基本的原則：首先，智能變電站的繼電保護(hù)裝置的設(shè)計要滿足于傳統(tǒng)繼電保護(hù)中對‘四個要點的要求，并且要同時滿足變電站實時變換的要求。Goose網(wǎng)絡(luò)、過程網(wǎng)、VS網(wǎng)以及變電站控制層MS網(wǎng)之間要保持在相對獨立的關(guān)系中，并且要保證網(wǎng)絡(luò)接入中各控制設(shè)備不會受到相互的干擾。

3 結(jié)語

綜上所述可知，智能變電站電氣一次系統(tǒng)及繼電保護(hù)運維對提高電力系統(tǒng)的運行能力有著十分重要的作用。因此，在智能變電站繼電保護(hù)中，首先要制定出科學(xué)合理的保護(hù)措施，其次針對于不同的系統(tǒng)設(shè)備給予不同形式的保護(hù)，從各方面提高電力系統(tǒng)及設(shè)備的運行能力。

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