引言

智能變電站主要通過(guò)現(xiàn)代化、智能化的設(shè)備實(shí)現(xiàn)輸配電自動(dòng)保護(hù)。在繼電保護(hù)過(guò)程中,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控線路狀態(tài)與設(shè)備狀況,按照運(yùn)行需求完成自動(dòng)投切、斷電保護(hù)等,從根本上提升了智能變電站運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。但隨著用戶用電需求的不斷加大,繼電保護(hù)裝置故障頻發(fā),如何保證其安全運(yùn)行已經(jīng)成為新時(shí)期智能變電站建設(shè)的重中之重。

1055kV智能變電站繼電保護(hù)裝置配置方案

500kV智能變電站輸配電壓力較大,繼電保護(hù)裝置配置較為復(fù)雜,需要結(jié)合具體情況對(duì)線路保護(hù)、主變保護(hù)、斷路器保護(hù)、母線保護(hù)、母聯(lián)保護(hù)等進(jìn)行設(shè)置,形成集中式配置方案,如圖1所示。

圖1集中式繼電保護(hù)裝置配置方案

該配置方案中各個(gè)繼電保護(hù)裝置均可以實(shí)現(xiàn)全站設(shè)備保護(hù),同時(shí)分析設(shè)備數(shù)據(jù)、用電數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)線路測(cè)控、母線測(cè)控等。為提升繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性,在裝置設(shè)置時(shí)集中式配置方案選取兩套測(cè)控系統(tǒng),通過(guò)不同測(cè)控原理對(duì)同一設(shè)備進(jìn)行保護(hù),實(shí)現(xiàn)互為備用,獨(dú)立化保護(hù)投退。如主變保護(hù)中就設(shè)置了雙套縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù),借助非電氣量和負(fù)荷保護(hù)原理控制輸配電情況。在站內(nèi)測(cè)控保護(hù)過(guò)程中,使用兩套完全獨(dú)立的繼電保護(hù)體系,通過(guò)獨(dú)立組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能單元、保護(hù)終端、測(cè)控系統(tǒng)的分控,避免組網(wǎng)間的干擾,在集中共享的基礎(chǔ)上進(jìn)行站內(nèi)測(cè)控。

2500kV智能變電站繼電保護(hù)裝置的安全運(yùn)行問(wèn)題

2.1絕緣問(wèn)題

500kV智能變電站繼電保護(hù)裝置運(yùn)行過(guò)程中容易受環(huán)境影響出現(xiàn)絕緣問(wèn)題。如氣候較為潮濕時(shí),空氣濕度較大,繼電保護(hù)裝置元器件容易短路,導(dǎo)致裝置損壞:繼電保護(hù)裝置處于積塵較為嚴(yán)重的區(qū)域時(shí),當(dāng)積塵、油污較為嚴(yán)重,雜質(zhì)進(jìn)入設(shè)備也容易導(dǎo)致裝置內(nèi)部元器件出現(xiàn)閃絡(luò),造成接點(diǎn)敏感度嚴(yán)重下降,保護(hù)效果大打折扣,嚴(yán)重時(shí)甚至誘發(fā)安全事故。

此外,信號(hào)干擾也會(huì)在一定程度上影響500kV智能變電站繼電保護(hù)裝置的可靠性和有效性。電磁信號(hào)干擾是當(dāng)前我國(guó)500kV智能變電站繼電保護(hù)存在的主要問(wèn)題,通信設(shè)備、強(qiáng)磁場(chǎng)等均會(huì)影響繼電保護(hù)效果。尤其是在人員工作區(qū)域,對(duì)講機(jī)產(chǎn)生的電磁信號(hào)能夠直接導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置發(fā)出錯(cuò)誤指令,造成設(shè)備誤動(dòng)。

2.2回路故障

近年來(lái)我國(guó)500kV智能變電站中二次回路故障屢見(jiàn)不鮮。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,2015一2019年我國(guó)智能變電站二次回路故障率逐年上升,嚴(yán)重影響變電站運(yùn)行成效。從當(dāng)前智能變電站系統(tǒng)來(lái)看,導(dǎo)致二次回路故障主要是由于中性點(diǎn)接地方式出現(xiàn)問(wèn)題,電壓不穩(wěn)定、電壓失衡等。

2.3觸點(diǎn)故障

500kV智能變電站繼電保護(hù)裝置運(yùn)行過(guò)程中受材料質(zhì)量、電壓負(fù)荷、系統(tǒng)匹配等因素的影響,很容易產(chǎn)生觸點(diǎn)故障,導(dǎo)致繼電器過(guò)熱。觸點(diǎn)材質(zhì)不達(dá)標(biāo)時(shí),500kV智能變電站繼電保護(hù)裝置根本無(wú)法滿足高負(fù)荷輸配電需求,一旦電壓過(guò)大,直接造成觸點(diǎn)融化連接,引發(fā)觸點(diǎn)故障:電壓負(fù)荷過(guò)高,觸點(diǎn)運(yùn)行時(shí)超過(guò)安全負(fù)荷很容易過(guò)熱融化,引發(fā)觸點(diǎn)故障:輸配電負(fù)荷與繼電保護(hù)裝置安全閾值不匹配,各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)不一致,導(dǎo)致繼電器觸點(diǎn)與實(shí)際運(yùn)行需求存在差異,當(dāng)觸點(diǎn)負(fù)荷低于安全標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),很容易造成大面積設(shè)備故障。

3500kV智能變電站繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行的優(yōu)化方案

在處理500kV智能變電站繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行中的各項(xiàng)問(wèn)題時(shí),相關(guān)人員必須掌握繼電保護(hù)安全標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行原則,在該基礎(chǔ)上合理運(yùn)用參照法、替換法、拆除法等,消除繼電保護(hù)裝置運(yùn)行隱患。

3.1參照法

該方法主要借助指標(biāo)對(duì)比和數(shù)據(jù)對(duì)比,確定500kV智能變電站繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)、故障風(fēng)險(xiǎn)、處理方案等。該方法實(shí)施過(guò)程中可借助智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過(guò)集中保護(hù)裝置采集500kV智能變電站線路數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù),依照安全指標(biāo)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)確定500kV智能變電站繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài):結(jié)合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、歷史數(shù)據(jù)分析繼電保護(hù)狀態(tài),對(duì)其故障可能性、故障危害性進(jìn)行評(píng)估:依照歷史數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)處理方案進(jìn)行評(píng)估,確定上述方案是否具有可行性、針對(duì)性和合理性,形成完整的數(shù)據(jù)參照體系。500kV智能變電站繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行中各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)需結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,以提升參照指標(biāo)的有效性和可靠性。

3.2替換法

該方法主要是根據(jù)設(shè)備性能狀況、設(shè)備運(yùn)行需求等,對(duì)不達(dá)標(biāo)或存在問(wèn)題的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行更換。如傳統(tǒng)互感器結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,只能夠?qū)χ行渣c(diǎn)接地方式進(jìn)行檢查,無(wú)法精準(zhǔn)判斷電壓不穩(wěn)定、電壓失衡等問(wèn)題,給繼電保護(hù)工作帶來(lái)極大的不便。而采用替換法調(diào)整后,按照互感器的安全運(yùn)行要求,合理設(shè)置中性點(diǎn)接地,并配置了放電計(jì)數(shù)器對(duì)間隙情況、中性點(diǎn)狀況進(jìn)行控制,如圖2所示,提升了故障檢測(cè)的精確性。

3.3拆除法

該方法在當(dāng)前智能變電站繼電保護(hù)中較為常用,主要是在500kV智能變電站線路、設(shè)備基礎(chǔ)上對(duì)其整體運(yùn)行情況進(jìn)行檢查,對(duì)不配套、不再使用的設(shè)備,配合區(qū)域輸配電計(jì)劃及安全輸配電要求逐步拆除。該拆除過(guò)程中需嚴(yán)格按照設(shè)備安裝順序和環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)狀況,確定不會(huì)對(duì)其他區(qū)域輸配電產(chǎn)生影響后方可拆除、更換。更換后,要對(duì)復(fù)原情況進(jìn)行檢查并測(cè)試,對(duì)其實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行分析,保證更換后的設(shè)備符合500kV智能變電站繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行需求。

4結(jié)語(yǔ)

500kV智能變電站設(shè)備較為復(fù)雜,繼電保護(hù)難度較大。在集中式繼電保護(hù)工作開(kāi)展過(guò)程中,需加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的檢查,針對(duì)絕緣問(wèn)題、回路故障、觸點(diǎn)故障等做好防護(hù)或設(shè)備替換工作,提升繼電保護(hù)裝置的安全性、穩(wěn)定性和可靠性,從根本上保證500kV智能變電站的運(yùn)行效益。