一、智能变电站二次系统缺陷分析
智能变电站二次系统缺陷主要体现在控制回路异常、保护装置异常、通信异常和直流接地4个方面,具体内容为:①控制回路断线。具体表现为闭锁装置触点无法闭合、控制回路开关无法闭合、保护操作失灵,原因多为接线松动、闭锁机构拒动、位置继电器损坏。②保护装置故障。具体表现为保护装置拒动或误动、系统报警。原因多为电源CPU插件损坏、保护元件异常、整定值错误。③通信中断。具体表现为通信装置无信号、通信数据显示错误报警、通信通道显示告警。原因多为熔纤质量不好,光缆断芯、跳线接头松动、尾纤折弯过大,接头积灰。④直流接地。具体表现为系统显示直流接地信号并报警。原因多为接线松动、人员作业失误、装置老化、潮湿积尘致使闪络接地。
以上是智能变电站二次系统存在的主要故障及原因分析,其中对变电站继电保护装置影响最大的为控制回路断线缺陷。通过对供电回路进行整改后发现,如果防跳实验开关跳开后,合闸灯与分闸灯会同时熄灭,之后报控制回路断线告警,而手合开关处于无法闭合的状态,此时检查结果显示,继电保护装置处于正常状态。
二、智能变电站继电保护的消缺措施
1.检查方法
1)在开展智能变电站继电保护消缺工作过程中,如果仍然选择运用传统的检查方法检测和分析继电保护装置故障,往往无法取得良好的成效,难以满足变电站二次系统消缺需求。因此,在开展检查工作的过程中需要运用层次分析法来提高故障检测的效率和质量。运用层次分析法能够在分析变电站继电保护缺陷的基础上形成有效的模型关联,设定缺陷权重,并从最终风险角度出发进行测试,最终确定导致变电站继电保护缺陷的原因。
2)做好控制回路断线检查工作。在断线检查前需要制定相应的缺陷分析策略。在这个过程中首先需要对控制回路各正、负电点位进行测量,通过找到电压异常的点位,逐步排查出断线回路的具体位置。当排查出断线位置有可能在开关机构箱内部时,还需要对开关机构箱进行检查,伴随必要的模拟开关手把分合操作,检查其开关闭锁电磁铁,跳合闸线圈、相关继电器的点位是否正确。在检查分析过程中,还要注重及时断开控制电源,保障二次检修人员的人身安全。
2.消缺措施
上述主要分析了针对控制回路断线故障的检查策略,下面主要分析在明确变电站继电保护缺陷的基础上如何开展消缺工作,以此来保证变电站继电保护运行的安全性和稳定性,同时能有效降低故障发生的可能性。开展变电站继电保护的过程中必须要做好针对风险的防控措施,例如在处理直流接地缺陷的过程中需要运用到拉路法及时确定接地点,之后分段进行处理,从而保证故障处理的效率和质量,保证回路能最快恢复到正常工作状态。此外,在对控制回路断线缺陷进行处理的过程中需要采取层次分析法进行风险评估工作,在开展评估工作的过程中需要运用到专家,在分析专家评估结果的基础上开展现场拆检工作,为了保证拆检工作的效率和质量,需要采取逐项逐次检查法,同时还需要分析和处理控制回路中不同单元的运行情况,以此来保证消缺工作的效率和质量。而针对保护装置异常消缺问题,则需要在明确元件实际运行情况的基础上开展相应的性能测试工作,同时还要注重在明确变电站继电保护具体需求的基础上设置相应的保护单元,以此来保证继电保护功能能够正常运行,从而更好地发挥自身的功能和作用;在检测分析通道故障的过程中,需要根据有线通信和无线通信的情况设置纵联差动保护,同时进行相应的通信测试,在开展故障检测分析的过程中还要注重运用2M通信方式,在明确具体情况和实际需求的基础上采取科学合理的优化策略。
上面主要说明了针对4种不同缺陷所采取的处理方法,下面就具体的消缺措施进行分析。
1)针对控制回路断线缺陷,如果在分析变电站继电保护缺陷的过程中明确其存在控制回路断线缺陷,则需要及时更换损坏的元件和老化的线路,在此基础上完成松动按钮的加固工作,最后调整和优化控制回路,在整改过程中需要做好跳位监视回路工作,在这个过程中还要注重其与机构防跳回路电阻之间的兼容性,从而形成相应的防跳保护。此外,在选择继电器的过程中还要充分考虑继电保护控制回路的具体需求,在继电器的两端适当增加电压,以此来保证励磁动作能够恢复到正常运行的状态。
2)针对保护装置异常缺陷,在进行消缺处理的过程中,关键在于及时更换老化和损坏元件。专业人员在开展故障处理工作之前需要退出保护系统,这样做的目的在于避免在更换过程中出现新的变电故障。在处理保护装置异常缺陷的过程中需要遵循相应的原则,保证继电保护的可靠性,在此基础上增加相应的保护装置或者保护元件。
三、降低继电保护缺陷发生的对策
1.智能变电站继保测试
开展变电站继电保护检修过程中,需要充分考虑光缆的光功率和光功率速度,在此基础上完成冗余光口和光纤的设计工作,并完成对设备和交换机通信状态的记录工作,同时还需要检查光纤的位置。此外,在开展检查工作的过程中如果需要运行光纤回路,首先需要完成告警数据的核实工作。智能变电站继电保护测试中,关键在于进行通信接口的测试工作,其中主要包含光纤连接检查,光功率和欲度测试,通信中断的可能性,SV、GOOSE报文配置检查和MMS报文配置检查5个方面。此外还需要进行合并单元测试工作,测试内容主要包含对合并单元、保护测控、智能中断检修状态等的测试工作。在完成智能变电站继保测试工作的基础上明确主要故障,在此基础上需要对继电保护异常进行处理。下面主要分析继电保护存在的异常,包括合并单元异常、智能终端异常、保护异常和交换机异常。
1)合并单元异常。在合并单元中投入检修压板并断开合并单元的直采光纤后往往会造成线路保护异常,在这种情况下往往会影响到测控功能的实现,因此需要及时停用相关联保护。
2)智能中断异常。如果在运行过程中退出智能终端出口硬压板并投入检修压板,则会影响到母线保护的稳定性,从而影响到测试装置功能的正常发挥,但是在这个过程中往往保护本身功能不会受到影响,因此不需要停用相关保护。
3)保护异常。如果在测试的过程中发现存在保护异常的情况,往往会影响到关联的保护装置,但是其保护功能仍然可以正常发挥,因此在针对该故障进行分析处理的过程中往往不需要停用关联设备。
4)交换机异常。如果出现这一异常往往会影响到连接设备功能的发挥,但在检查过程中不需要停用相应的连接设备。
2.继保检修方案
上述主要提到了针对变电站继电保护缺陷的检修方法,为了提高方案的可行性和有效性,需要对缺陷率、家族性缺陷等进行分析。
1)针对缺陷率进行分析,其目的在于全面掌握继电保护设备的运行情况。通过实践可知,如果继电保护设备的投运时间低于12年,往往会表现出较低的缺陷率。大量实践证明,继电保护设备稳定缺陷阶段和损耗缺陷阶段的分界往往为14年。
2)针对家族性缺陷进行分析,通过分析实践经验可知,影响电力系统装置缺陷率的主要因素在于其生产企业、类型和批次存在差异,而在同样的公司和批次中也会存在问题,即家族性缺陷,因此必须开展针对家族性缺陷的分析工作。
结束语
在现有变电站继电保护系统运行阶段,存在着一定的缺陷,在一定程度上影响了电力系统的正常运行和长远发展,甚至威胁人们的生命安全。此时,就需要做好电力设备保护工作,其关键在于做好变电站继电保护。通过对变电站继电保护系统存在的缺陷进行分析,提出相应的消缺措施,以此来提高继电保护系统的安全性和稳定性,实现继电保护的效益最大化。
参考文献
[1]叶远波,刘宏君,黄太贵,等.变电站继电保护设备状态检修可靠性分析方法研究[J].电力系统保护与控制,2021(10):170-177.
[2]陈飞建,吕元双,樊国盛,等.基于信息融合的智能变电站继电保护设备自动测试系统[J].电力系统保护与控制,2020(5):158-163.
作者简介:崔琳(1991.10-),女,汉族,黑龙江黑河,硕士研究生,工程师,研究方向:继电保护。