500kV智能变电站继电保护装置的安全

引言

智能变电站主要通过现代化、智能化的设备实现输配电自动保护。在继电保护过程中,能够实时监控线路状态与设备状况,按照运行需求完成自动投切、断电保护等,从根本上提升了智能变电站运行的安全性和稳定性。但随着用户用电需求的不断加大,继电保护装置故障频发,如何保证其安全运行已经成为新时期智能变电站建设的重中之重。

1055kV智能变电站继电保护装置配置方案

500kV智能变电站输配电压力较大,继电保护装置配置较为复杂,需要结合具体情况对线路保护、主变保护、断路器保护、母线保护、母联保护等进行设置,形成集中式配置方案,如图1所示。

图1集中式继电保护装置配置方案

该配置方案中各个继电保护装置均可以实现全站设备保护,同时分析设备数据、用电数据,实现线路测控、母线测控等。为提升继电保护装置运行的稳定性,在装置设置时集中式配置方案选取两套测控系统,通过不同测控原理对同一设备进行保护,实现互为备用,独立化保护投退。如主变保护中就设置了双套纵联差动保护,借助非电气量和负荷保护原理控制输配电情况。在站内测控保护过程中,使用两套完全独立的继电保护体系,通过独立组网实现智能单元、保护终端、测控系统的分控,避免组网间的干扰,在集中共享的基础上进行站内测控。

2500kV智能变电站继电保护装置的安全运行问题

2.1绝缘问题

500kV智能变电站继电保护装置运行过程中容易受环境影响出现绝缘问题。如气候较为潮湿时,空气湿度较大,继电保护装置元器件容易短路,导致装置损坏:继电保护装置处于积尘较为严重的区域时,当积尘、油污较为严重,杂质进入设备也容易导致装置内部元器件出现闪络,造成接点敏感度严重下降,保护效果大打折扣,严重时甚至诱发安全事故。

此外,信号干扰也会在一定程度上影响500kV智能变电站继电保护装置的可靠性和有效性。电磁信号干扰是当前我国500kV智能变电站继电保护存在的主要问题,通信设备、强磁场等均会影响继电保护效果。尤其是在人员工作区域,对讲机产生的电磁信号能够直接导致继电保护装置发出错误指令,造成设备误动。

2.2回路故障

近年来我国500kV智能变电站中二次回路故障屡见不鲜。调查数据显示,2015一2019年我国智能变电站二次回路故障率逐年上升,严重影响变电站运行成效。从当前智能变电站系统来看,导致二次回路故障主要是由于中性点接地方式出现问题,电压不稳定、电压失衡等。

2.3触点故障

500kV智能变电站继电保护装置运行过程中受材料质量、电压负荷、系统匹配等因素的影响,很容易产生触点故障,导致继电器过热。触点材质不达标时,500kV智能变电站继电保护装置根本无法满足高负荷输配电需求,一旦电压过大,直接造成触点融化连接,引发触点故障:电压负荷过高,触点运行时超过安全负荷很容易过热融化,引发触点故障:输配电负荷与继电保护装置安全阈值不匹配,各项参数指标不一致,导致继电器触点与实际运行需求存在差异,当触点负荷低于安全标准要求时,很容易造成大面积设备故障。

3500kV智能变电站继电保护装置安全运行的优化方案

在处理500kV智能变电站继电保护装置安全运行中的各项问题时,相关人员必须掌握继电保护安全标准和运行原则,在该基础上合理运用参照法、替换法、拆除法等,消除继电保护装置运行隐患。

3.1参照法

该方法主要借助指标对比和数据对比,确定500kV智能变电站继电保护装置运行状态、故障风险、处理方案等。该方法实施过程中可借助智能化监测系统,通过集中保护装置采集500kV智能变电站线路数据、设备数据,依照安全指标和实时数据确定500kV智能变电站继电保护装置运行状态:结合技术标准、历史数据分析继电保护状态,对其故障可能性、故障危害性进行评估:依照历史数据和互联网数据对处理方案进行评估,确定上述方案是否具有可行性、针对性和合理性,形成完整的数据参照体系。500kV智能变电站继电保护装置安全运行中各项标准技术参数需结合实际情况进行相应调整,以提升参照指标的有效性和可靠性。

3.2替换法

该方法主要是根据设备性能状况、设备运行需求等,对不达标或存在问题的继电保护装置进行更换。如传统互感器结构较为简单,只能够对中性点接地方式进行检查,无法精准判断电压不稳定、电压失衡等问题,给继电保护工作带来极大的不便。而采用替换法调整后,按照互感器的安全运行要求,合理设置中性点接地,并配置了放电计数器对间隙情况、中性点状况进行控制,如图2所示,提升了故障检测的精确性。

3.3拆除法

该方法在当前智能变电站继电保护中较为常用,主要是在500kV智能变电站线路、设备基础上对其整体运行情况进行检查,对不配套、不再使用的设备,配合区域输配电计划及安全输配电要求逐步拆除。该拆除过程中需严格按照设备安装顺序和环网节点状况,确定不会对其他区域输配电产生影响后方可拆除、更换。更换后,要对复原情况进行检查并测试,对其实际运行状况进行分析,保证更换后的设备符合500kV智能变电站继电保护装置安全运行需求。

4结语

500kV智能变电站设备较为复杂,继电保护难度较大。在集中式继电保护工作开展过程中,需加强对继电保护设备的检查,针对绝缘问题、回路故障、触点故障等做好防护或设备替换工作,提升继电保护装置的安全性、稳定性和可靠性,从根本上保证500kV智能变电站的运行效益。