引言

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

1 500kV智能變電站繼電保護裝置配置方案

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

圖1集中式繼電保護裝置配置方案

該配置方案中各個繼電保護裝置均可以實現(xiàn)全站設(shè)備保護,同時分析設(shè)備數(shù)據(jù)、用電數(shù)據(jù),實現(xiàn)線路測控、母線測控等。為提升繼電保護裝置運行的穩(wěn)定性,在裝置設(shè)置時集中式配置方案選取兩套測控系統(tǒng),通過不同測控原理對同一設(shè)備進行保護,實現(xiàn)互為備用,獨立化保護投退。如主變保護中就設(shè)置了雙套縱聯(lián)差動保護,借助非電氣量和負荷保護原理控制輸配電情況。在站內(nèi)測控保護過程中,使用兩套完全獨立的繼電保護體系,通過獨立組網(wǎng)實現(xiàn)智能單元、保護終端、測控系統(tǒng)的分控,避免組網(wǎng)間的干擾,在集中共享的基礎(chǔ)上進行站內(nèi)測控。

2500kV智能變電站繼電保護裝置的安全運行問題

2.1絕緣問題

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

此外,信號干擾也會在一定程度上影響500kV智能變電站繼電保護裝置的可靠性和有效性。電磁信號干擾是當(dāng)前我國500kV智能變電站繼電保護存在的主要問題,通信設(shè)備、強磁場等均會影響繼電保護效果。尤其是在人員工作區(qū)域,對講機產(chǎn)生的電磁信號能夠直接導(dǎo)致繼電保護裝置發(fā)出錯誤指令,造成設(shè)備誤動。

2.2回路故障

近年來我國500kV智能變電站中二次回路故障屢見不鮮。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,2015一2019年我國智能變電站二次回路故障率逐年上升,嚴重影響變電站運行成效。從當(dāng)前智能變電站系統(tǒng)來看,導(dǎo)致二次回路故障主要是由于中性點接地方式出現(xiàn)問題,電壓不穩(wěn)定、電壓失衡等。

2.3觸點故障

500kV智能變電站繼電保護裝置運行過程中受材料質(zhì)量、電壓負荷、系統(tǒng)匹配等因素的影響,很容易產(chǎn)生觸點故障,導(dǎo)致繼電器過熱。觸點材質(zhì)不達標時,500kV智能變電站繼電保護裝置根本無法滿足高負荷輸配電需求,一旦電壓過大,直接造成觸點融化連接,引發(fā)觸點故障:電壓負荷過高,觸點運行時超過安全負荷很容易過熱融化,引發(fā)觸點故障:輸配電負荷與繼電保護裝置安全閾值不匹配,各a項數(shù)指標不一致,導(dǎo)致繼電器觸點與參實運行需求存在差異,當(dāng)觸點負荷低于安全標準要求時,很容易造成大面積設(shè)備故障。

3500kV智能變電站繼電保護裝置安全運行的優(yōu)化方案

在處理500kV智能變電站繼電保護裝置安全運行中的各a問題時,相關(guān)人員必須掌握繼電保護安全標準和運行原則,在該基礎(chǔ)上合理運用參照法、替換法、拆除法等,消除繼電保護裝置運行隱患。

3.1參照法

該方法主要借助指標對比和數(shù)據(jù)對比,確定500kV智能變電站繼電保護裝置運行狀態(tài)、故障風(fēng)險、處理方案等。該方法實施過程中可借助智能化監(jiān)測系統(tǒng),通過集中保護裝置采集500kV智能變電站線路數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù),依照安全指標和實時數(shù)據(jù)確定500kV智能變電站繼電保護裝置運行狀態(tài):結(jié)合技術(shù)標準、歷史數(shù)據(jù)分析繼電保護狀態(tài),對其故障可能性、故障危害性進行評估:依照歷史數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對處理方案進行評估,確定上述方案是否具有可行性、針對性和合理性,形成完整的數(shù)據(jù)參照體系。500kV智能變電站繼電保護裝置安全運行中各a標準技術(shù)參數(shù)需結(jié)合實實情況進行相應(yīng)調(diào)整,以提升參照指標的有效性和可靠性。

3.2替換法

該方法主要是根據(jù)設(shè)備性能狀況、設(shè)備運行需求等,對不達標或存在問題的繼電保護裝置進行更換。如傳統(tǒng)互感器結(jié)構(gòu)較為簡單,只能夠?qū)χ行渣c接地方式進行檢查,無法精準判斷電壓不穩(wěn)定、電壓失衡等問題,給繼電保護工作帶來極大的不便。而采用替換法調(diào)整后,按照互感器的安全運行要求,合理設(shè)置中性點接地,并配置了放電計數(shù)器對間隙情況、中性點狀況進行控制,如圖2所示,提升了故障檢測的精確性。

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)上對其整體運行情況進行檢查,對不配套、不再使用的設(shè)備,配合區(qū)域輸配電計劃及安全輸配電要求逐步拆除。該拆除過程中需嚴格按照設(shè)備安裝順序和環(huán)網(wǎng)節(jié)點狀況,確定不會對其他區(qū)域輸配電產(chǎn)生影響后方可拆除、更換。更換后,要對復(fù)原情況進行檢查并測試,對其實實運行狀況進行分析,保證更換后的設(shè)備符合500kV智能變電站繼電保護裝置安全運行需求。

4結(jié)語

500kV智能變電站設(shè)備較為復(fù)雜,繼電保護難度較大。在集中式繼電保護工作開展過程中,需加強對繼電保護設(shè)備的檢查,針對絕緣問題、回路故障、觸點故障等做好防護或設(shè)備替換工作,提升繼電保護裝置的安全性、穩(wěn)定性和可靠性,從根本上保證500kV智能變電站的運行效益。