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电力系统中智能变电站继电保护技术分析

常永雄

陕西煤业化工集团神木电化发展有限公司,陕西榆林,719316

摘要: 电力系统中,变电站作为其重要构成部分,只有保证其能够安全、稳定、可靠的运作,就能在很大程度上确保电力系统的正常运转。现阶段,随着智能技术的广泛应用,其在变电站继电保护中也发挥了巨大的作用,促使电力系统向着智能化转变。
关键词: 智慧高速公路;交通大数据;应用
DOI:10.12721/ccn.2021.159497
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引言:作为电力系统的重要组成部分,智能变电站的建设数量与规模正在逐渐扩增,这也是现代化进程中的重点。由于其系统运作模式更加复杂,而且所用设备与元件等十分先进,这也给继电保护工作带来了较大的困难。如果依旧沿用传统的继电保护模式,将难以保障智能变电站的良好运行效果。因此,应该对其进行创新与优化,使其能够有效维护智能变电站的安全稳定,防止重大电力事故的发生。

一、电力系统中智能变电站继电保护技术的主要方式

1.线路继电保护技术

加强对线路继电保护的重视程度,能够在一定程度上保证线路运行的稳定性。因此,在对电力系统中智能变电站线路进行继电保护的过程中,应该对变电站的实际情况进行监督和监控,了解变电站运行各个阶段的情况,及时通过智能监控系统发现故障问题并通过系统发出警报,相关人员及时处理故障问题,保证线路的稳定性。另外,智能变电站中线路保护一般采用线路纵连的保护装置实现保护作用,并通过线路纵连差动保护和纵连距离保护两种方式,实现继电保护。

2.变压器继电保护

对于相关元件的保护,是智能变电站变压器继电保护的基本作用。设置变压器继电保护装置时,需要采用集中安装的模式完成后备部分的安装,真正增强继电保护的性能,增强智能变电站的运行可靠性。非电量保护为变压器继电保护的核心模块,在使用时需要连接继电保护装置和电缆。当外界干扰因素对变压器的运行产生影响时,非电量保护模块切换至跳闸状态,当跳闸指令发出后就能够实现对线路的保护,防止重大故障的出现。因此,变压器的继电保护是对变压器和线路的双重保护。

3.母线继电保护技术

针对智能变电站而言,母线继电保护主要是采用分布式设计,在每个装置间隔之间应用独立母线保护的方式实现继电保护。假如智能变电站为110KV,在进行母线继电保护设计的过程中,可以采用分段保护的方式,促使合并单元和保护单元之间的有效连接,并和智能终端相连接起来,应用网络技术进行系统信息交换和共享,从而实现数据收集、分析等功能,最终通过跳闸动作保护线路。

4.过流电限定保护

电流过载因素会对智能变电站的运行造成影响,进而引起电力系统的外部断路情况,外部故障主要是由超负荷电流所引发,导致出现跳闸问题。过流电限定保护的方式,能够实现对智能变电站电路的有效保护,当出现超负荷电流状况时,变电站智能终端及时接收警报,智能系统自动采取相应的保护措施,防止电力事故的发生。

二、智能变电站继电保护技术存在的问题

智能变电站的飞速发展也揭示出许多电网运行的问题,以传统变电站为基础建设智能变电站,通常是采用扩建或者改建的方式,其存在较多的设备与较大的资源消耗,限制了其智能化水平的提升。往往受到技术与设备因素的限制,导致智能变电站的实际应用效果难以达到预期。在常规交流电网中,如果安全开关故障、转移故障、延迟故障在直流附近发生,则将会导致两个或多个连续的直流换向故障,并且存在由于功率过大而使发送侧的电网崩溃的风险。目前,继电保护设备的状态评估不够精准。基本数据主要依赖于手动输入,数据共享程度低,挖掘深度有限。当前继电器保护技术未能完全覆盖故障数据收集,缺乏有效的技术手段来实现故障的全面智能分析。

三、电力系统中智能变电站的继电保护技术的改进措施

针对智能变电站电力系统来说,线路保护配置具有重要作用,既可以控制和保护系统不同电压的间隔单元,还可以发挥出通信监视功能、控制功能与测量保护功能。在智能变电站电力系统中,多采用集中式和后备式作为线路保护方式,以此处理电力系线路保护配置所存在的问题,维护设备运行效益,从根本上提升供电安全性与稳定性。智能变电站的变压器保护非常重要,在优化改进期间,应当制定科学的保护配置方案,针对低压侧单元与电流信号,可以直接输出到保护侧装置中,直接进行信号与数据采样。在中高压智能终端上应用GOOSE网络,直接连接到变压保护装置,以此进行跳闸操作,提升设备装置与电力系统的自动化与智能化水平。对于母联保护措施来说,所应用的配置原则比较简单,结构设置的难度比较小。分段保护装置可以有效连接智能终端、合并单元,实现数据交换,采样和分析电力系统运行及信息数据。对于保护装置设备与合并单元设备,则可以采用SV网络及独立网络连接,分段传输信号,维护电力设备的运行安全与稳定。

实时性要求属于继电保护的重要作用,在保护结构设计期间,会由于其他因素干扰所致输出信息误差大。通过观察继电保护系统可知,交换器转发与合并器排队属于故障成因。合并器完成信息采集后会自动排队,信息接收也存在等待时间。所以运行期间容易产生延误问题,影响继电保护装置性能。必须将误差控制在可接受范围内,以此优化继电保护装置的实时性。

数据同步问题在智能变电站的继电保护中也十分常见,时间信息存在于合并单元的数据采样信号输出当中,实现对电气量相位与幅值误差的控制,保障数据的同步性。为了能够保障数据信息获取的同步性,应该增强继电保护设备的性能,防止数据误差由于同步信号丢失而加大。在此过程中应该明确过流和过压保护问题,对同步信号具有加强的要求,保护动作受到同步信号丢失的影响变小。

智能变电站在运行状态下采用的继电保护运行维护技术,是保证电力系统能够稳定运行的关键。继电保护运行维修技术一般由相关保护装置和系统所构成。其中,保护装置包括继电保护装置、报文分析装置、网络交换机等,系统主要是智能变电站监控系统。在具体应用该技术时,相关技术和管理人员应该加强巡视和管理,确保技术保护功能能够正常发挥。当继电保护装置发生故障时,应该对故障类型进行科学分析,并选择最合适的技术进行故障处理。为了达到解决继电保护装置故障的目的,必须通过更换零部件的方法,才能较为彻底的解决问题。此外,根据比较分析的方法,可以快速地找到正常设备和故障设备的参数之间的差异并找到发生故障的部分,这也可以有效地解决由于布线错误而引起的继电保护器的故障。确定故障点是解决所有继电保护装置故障的首要任务,其次是使用先进的数据信息管理技术,利用技术人员专业的继电保护相关知识和丰富经验,及时解决继电保护装置的故障问题。

结束语:电力系统逐渐应用智能变电站实现电力运输,这对保护电力系统的安全性、稳定性等有着重要的价值。因此,需要加强对智能变电站继电保护技术的研究和分析,特别是变电站过程层、状态监测、过流电限定保护、继电保护运行维护等技术的研究,提升智能变电站的保护功能,促使电力系统能够长期保持稳定的运行状态,促使我国电力行业可持续发展。

参考文献:

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