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变电站继电保护二次回路设计存在的问题及解决措施

2018-01-26

通信电源技术 2018年2期
关键词:差动互感器继电保护

杨 勇

(国网重庆市电力公司北碚供电分公司,重庆 400700)

电力系统的稳定运行需要继电保护的支持。如果在实际情况中变电站继电保护的二次回路出现问题,势必会影响电网的其他设备。轻则造成供电区域的大规模停电,重则可能导致电力系统直接瘫痪,为供电企业和人民带来无法挽回的重大损失。因此,在现代化社会中,如果供电出现问题,对绝大多数行业的影响都十分巨大。所以,供电企业应致力于研究供电的稳定性,从变电站继电保护二次回路入手,采取相应措施,将发生故障的几率控制在最低水平,为社会发展和人们的生活提供源源不断的电力资源。

1 变电站继电保护二次回路的特点及优势

1.1 变电站继电保护二次回路的基本特点

变电站继电保护二次回路是电网中不可缺失的一部分,且结构相对复杂,不仅涉及测试系统,还与电源、信号等系统有直接联系。在继电保护二次回路的作用下,电网中的基础设备会始终处在低压环境中,从而起到一种很好的保护作用[1]。不仅如此,在继电保护二次回路中还设置了多种多样的子程序,保护过程中还可以完成各项功能。因此,变电站继电保护二次回路是一种多功能保护型系统,在电力系统中占据着重要位置。

1.2 变电站继电保护二次回路的优势

1.2.1 安全

传统意义上的电力防护装置已经很难适应电力系统的快速发展,在反应速度、故障排查等方面都已无法满足实际需求,且在正常使用中极易出现故障,不仅使自身防护效果大打折扣,还会对电力系统造成不小影响。然而,变电站继电保护二次回路则是充分利用了现阶段主流的自动控制技术,可实现电力系统的全盘监控,为管理者提供准确的实时信息,大幅提高了电力系统的安全性,为电力系统的稳定运营提供了有力保障[2]。

1.2.2 经济

与以往的电力防护装置相比,变电站继电保护二次回路系统配套的装置不仅具有更为小巧的体积,而且便于维护与操作,造价低廉,为供电企业节省了大量经济成本,为供电系统方面的研究预留了更多资金空间,从根本上实现了供电消耗的最小化和最经济,推动了我国供电行业的全面发展。

1.2.3 功能

通过长时间的实践和优化,变电站继电保护二次回路系统的实际功能已经上升到了更高台阶,不但防护效果好,而且防护范围显著扩大,更好地适应了电力系统不断发展对继电保护提出的诸多要求。

2 220kV线路继电保护系统

2.1 220kV线路继电保护

在220 kV线路中,继电保护系统及配套装置主要应用于线路对应的变电站中,起到实时监控和防护的作用。如果出现故障,继电保护系统能以最快的速度做出反应,完成故障定位后迅速切除。若该故障系统无法进行自动切除,则可将故障信息传输至控制中心,由相关工作人员在获取和掌握故障信息后及时处理故障[3]。目前,继电保护二次回路系统在220 kV线路得到了广泛应用,是一种切实保护供电设备的有效措施。

2.2 保护性能

继电保护二次回路得到了广泛的应用和推崇,主要原因是该系统拥有十分强劲的保护性能。该系统的保护性能可总结为四个方面[4]。

(1)最根本也最重要的,确保220 kV线路的安全性。如果220 kV线路无异常,继电保护二次回路系统并不会做出任何反应。因此,正常情况中不会误导工作人员,一方面确保了出现故障后的反应速度,另一方面降低了工作量,提高了工作效率。

(2)继电保护二次回路系统具有很强的可靠性,不仅可以自动切除故障,还会为控制中心传输准确的实时信息,为工作人员的维修和检查提供很好的指引。

(3)供电需要持续进行,如果故障没有得到及时有效处理,不仅会加剧故障,还会对供电的持续性造成一定影响。因此,继电保护二次回路系统具有可观的反应速度,可为故障维修创造大量时间,从而确保220 kV供电线路的稳定运行。

(4)该系统在修复故障时并不会对其他运行部分的供电造成影响,具有很强的选择性,可保证其他部分的正常运行,不会发生越级跳闸等现象。

3 变电站继电保护二次回路常见问题

3.1 数据损坏

如果变电站继电保护二次回路系统发生一定程度的差动,系统会在此影响下出现差动误差。此时,不仅会破坏电力资源用户的电力计量,还会影响系统的灵敏性,甚至会使电力数据失真。

3.2 线路损坏

正常情况下,继电保护二次回路系统损坏时会降低系统的切断能力,进而直接影响供电线路,导致系统中出现熔断等损坏,使继电保护二次回路系统失去效果。

3.3 容量损坏

如果继电保护二次回路系统发生故障,势必会使其内部容量出现不同程度的损坏,对配套的差动保护、电缆等都会造成一定影响,加速系统设备的老化,甚至影响电力系统的总容量[5]。

4 变电站继电保护二次回路的维护方法

4.1 负荷检修

在变电站机电保护系统正常运行时,应严格监控系统中电流互感器的实际负荷,结合实际需求,采取有效措施,将励磁电流调整至规定的限度内。二次回路中,常用的降低负荷方法为降低电缆电阻,或者选取用于弱点控制方面的互感器。另外,需组织人员定期检查系统。

4.2 质量检修

继电保护二次回路系统相对复杂,内部构件的质量将直接影响系统效果,尤其是电流互感器。如今,市场中供应的电流互感器种类繁多,选型时需对互感器的作用和需求进行综合性考虑。如果现有继电保护系统设备的测电流较大,则应选取自带一定小气隙的互感器[6]。由于这种继电保护系统设备的铁芯剩磁较小,所以增加了互感器饱和的难度,从而提高装置性能。另外,这种互感器拥有较小的励磁电流,会对失衡电流起到一定的控制效果。

4.3 电流检修

在变电站继电保护二次回路系统中,电流互感器是重要的组成部分,直接影响系统的差动保护效果,因此应对电流互感器引起更高重视。为了切实达到更好的差动保护效果,应尽量选用D级互感器。当互感器经过设备外侧的短路电流时,电流在上升到最大值后,应严格控制二次负荷,将其维持在规定范围内。

5 结 论

改革开放以来,我国供电行业得到了迅速变迁,供电系统也正朝着多功能方向发展,对继电保护二次回路系统提出了更严格的要求。该系统同样在改革过程中取得了一定成效,逐渐成为电力系统中的标志性特点。然而,实际情况中,变电站继电保护二次回路系统仍存在诸多问题,还需相关人员加倍努力地进行整改和创新,使其发挥出最佳效果。

参考文献:

[1] 谭永湛.继电保护二次回路检修维护中的若干问题分析[J].企业技术开发,2011,(13):25-26.

[2] 喇晓军.继电保护二次回路故障破坏作用及提高其正确性的措施[J].科技创新与应用,2012,(11):11-12.

[3] 郑朝晖.220 kV变电站运行中继电保护回路系统应用分析[J].科技与生活,2011,10(5):53-55.

[4] 陆彦虎.怎样简化220 kV线路保护二次回路设计[J].宁夏电力,2011,9(26):159-161.

[5] 邵金艇.谈220 kV变电站变压器运行与继电保护[J].城市建设理论研究(电子版),2012,2(21):103-105.

[6] 张艳丽.变电站继电保护二次回路故障产生的原因分析以及解决措施[D].上海:上海交通大学,2014.

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