摘要:智能变电站是在信息技术的基础上发展而来的,它改变了传统变电站的运行方式,变得更加网络化和智能化,而继电保护配置是其发展最关键的一个因素,它简化了继电保护装置。所以本文以此为论点,深入分析220KV智能变电站继电保护的具体配置,以期稳定我国电网发展。
关键词:220KV;智能变电站;继电保护配置
社会的进步必然会催生新势力,而智能变电站的出现就是这种新势力的象征,它的出现是必然的,所以我们需要打破传统的束缚,积极创新,推动电网向更好的方向发展。在智能变电站系统中,尤其需要注意其中继电保护装置的配置方案,结合智能变电站的特点,设计出一套具有实际价值的方案非常重要。
一、智能变电站
与常规变电站相比,智能变电站的诞生极大提升了我国电网的建设效率和经济效益,它依托强大的信息技术,以IEC61850为通信协议标准,利用先进可靠、环保节能的设备,让全网更加信息化,全站数字信息化系统也由此而来,它集测量、调控、计量等功能为一身,在传统变电站的基础上创新发展而来,改变了传统的常规变电站运行方式,可以利用先进设备设置的操控程序实现全自动的处理功能。不管是信息分析还是遇见故障时自我修复、自我预警功能,在当下电网系统中智能变电站的发展前景非常广阔,它可根据需要支持电网实时控制、调节、互动等高级功能。它是智能电网的重要组成部分和关键环节,是社会进步的产物。下图即为智能变电站的网络架构图,一共包含三层,在每一层都设置有专门的继电保护装置用以保护层与层的联系,让每个层更稳定。
就以220KV智能变电站来说,整个变电系统组成包含很多单元,最基本的就是互感器、合并单元、智能终端等。
1.电子式互感器
电子式互感器是智能变电站的关键技术之一,它是一种由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电压或电流传感器组成的装置,位于过程层,可分为电流互感器和电压互感器,这两种互感器又有无源型与有源型之分。它们的主要原理是Faraday效应原理,采用的是光学材料,受环境因素较大。如果信号较弱,那么电流就不会经过,造成短路,影响电网安全稳定。在220KV智能变电站中采用电子式互感器,可以对中性点的电子互感器进行优化布置,实现自动调压的目的。电子式互感器是实现变电站运行实时信息数字化的主要设备之一, 在电网动态观测、提高继电保护可靠性等方面具有重要作用,它可以改变变电站通讯系统的通信方式,也大大减少了维护工作量,它的应用,将极大促进智能电网输配电模块的发展,提高电力系统运行稳定性。
2.一体化操作流程
科学技术发展推动了社会的进步,社会的进步为电子技术的变革提供了强大的经济和技术支持。传统变电设备在运行过程中,主要依靠人力实施维护及处理故障,维护工作效率及质量都得不到确切的保障,所以在一定程度上会影响人身安全和电网稳定运行。但是智能变电站打破了这种人力为主导的形式,实现了一体化操作,大大提升了工作效率以及电网运行的稳定性,为我国新势力的成长奠定了良好基础。
二、继电保护配置
在220KV智能变电站系统中,继电保护配置的合理性是直接关乎到变电站运行安全的,它可以利用自己的配置及时准确的检测出电力系统发生的故障和出现的异常情况,并且具备实时预警功能,向工作人员及时发出警告信号,或者直接跳闸切断电路电流,起到保护线路的作用。下图即为继电保护装置的构成图,清楚地看到它具体包括三大部分,一个为变压器保护,一个为线路保护,一个为母联保护,所谓变压器保护就是为主保护和后备保护提供服务功能,其中主保护也叫做差动保护。线路保护就是保护配置电流的,防止电流出现不稳定运行情况。母联保护是对电流速断保护和过电流保护的配置。由此可见,智能变电站对继电保护的要求是稳定性和快速性,在整个电网系统中,继电保护装置起到了至关重要的作用,需要对它进行深入的分析与研究。
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三、关于220KV智能变电站继电保护配置的分析情况
1.智能变电站系统网络设计分析
智能变电站的整体网络是以太网,它的整体网络构架图在图1中有明确的显示,一共包含了三个层,他们之间既相互独立又互相联系,共同构成了智能变电站的电网系统。站控层以双层机构为主,采用双人工作的方式,不管是设备还是电流的保护,都需要依靠站控层。GOOSE网络传输是用来交换SNTP数据与连锁信息的,起到操控的作用。SV网用来传输电压、电流等数据。
2.继电保护配置方案分析
关于对220KV智能变电站继电保护装置的分析,要考虑到光纤之间的交流问题还要考虑到线路保护装置的测量功能,所以方案应该设置两套,依托互感器将电流、电压数据整合起来。在间隔层中将网络设置成直接网跳方式,在母线保护设计上,要配置变压器保护装置,用来调节电流电压。另外还需要终端装置设备帮助,终端程序的作用就是为整个系统保驾护航,实时监控设备在运行过程中的每一个动态,一旦出现情况可以及时预警,有效降低电网出现意外事故的概率,所以智能终端设备也应该设置多套,以备不时之需,这样各个层中的各个线路的稳定性与安全性又能提高一个保障,最终实现智能化、双重化。智能变电站继电保护装置的设计,一定要依靠强大的信息技术,因为只有最先进的技术才能确保整个系统的智能化先进性。
2.1常规保护配置方案
常规保护配置方案是利用常规互感器实施保护作用的,具有较高的适应性和保护能力,它在对单个对象进行保护的同时还能保留原有装置设备,只需要换掉其中的某些插件即可,操作非常简单,且在我国使用时间较久技术更成熟,所以很多220KV的变电站更愿意使用。但是该方案也带有非常大的弊端,影响工作效率,那就是它在工作时需要借助多个设备同时输出,极大增加220kV智能变电站的工作量,影响整体电网运行速度。所以在设置继电保护配置方案时,需要将这一点突出出来。
2.2系统保护配置方案
近年来,科学技术的进步是我国在继电保护配置方案设计上越来越有经验,因此系统保护配置方案应运而生,它让操控程序更加全面具体,解除了常规方案中涉及的多种设备同时工作的束缚,为220kV智能变电站的发展提供了强大的技术支持,由于它可以操控整个站内的间隔单元,不管是对电容器、线路提供保护,还是减少了常规保护配置方案的多余部分,都是在给变电站系统降压,提高电网稳定性有效措施,所以说常规方案终将会随着技术发展而被冷却。
3.继电保护设备调试分析
3.1统一调试标准
变电站调试标准不统一,调试方法落后,都会对电力行业发展造成严重影响,因此需要统一调试标准,创新调试方式与方法,积极借鉴国内外先进的技术经验,提高我国继电保护调试效果。
3.2做好系统维护工作
在变电系统中,最容易出现问题的就是合并单元和智能终端两方面。合并单元出现问题后需要及时进行隔离,避免故障扩散,及时对故障部分进行处理,之后再将其接入继电保护系统。智能终端出现故障后,需退出保护系统,检修工作结束后再次将其接入到系统中。
四、结束语
现在的社会就是科技化智能化的社会,各行各业都在向智能化转变,所以220kV智能变电站是一个时代发展的趋势,在这其中要充分发挥继电保护装置的保护作用,加强对继电保护配置方案的研究是稳定我国电网、促进我国电网发展的重要一步。
参考文献:
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[3]沈新.220kV智能变电站与常规变电站继电保护调试的分析[J].电子制作,2017(10):78-79.
论文作者:李东
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签:变电站论文; 智能论文; 电网论文; 继电保护论文; 系统论文; 互感器论文; 方案论文; 《电力设备》2018年第34期论文;