220kV智能变电站继电保护的运行维护研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：雷在府（1996），男，汉族，广西南宁人，本科，助理工程师，研究方向为变电运行。-13-220kV 智能变电站继电保护的运行维护研究 雷在府 百色新铝电力有限公司，广西 百色 530045 摘要：摘要：220kV 智能变电站是供电系统正常运行的支撑，与电力传输环节的稳定性存在直接关系，220kV 智能变电站设备出现故障问题后，电力用户正常用电环节也会受到影响，此种情况下，变电站运行管理人员需要对智能变电站运行情况予以重点关注，确保变电站继电保护装置故障问题能够被第一时间发现，助力供电环节的正常开展，促进经济社会的平稳运行。基于此，本文主要研究了 220kV 智能变电站继电保护的运行维护措施，以期为相关人员提供参考。关键词：关键词：220kV；智能变电站；继电保护；运行维护 中图分类号：中图分类号：TM63 随着现代经济社会的发展，众多科学技术广泛应用于不同行业的生产活动中。我国正处于电力体制改革的关键时期，如何提升变电站智能化水平，保障智能变电站设备运行的安全性与稳定性成为电力系统发展过程中需要关注的重点问题。纵观当前电网系统可知，220kv 智能变电站是较为常见的一种供电设备，明确其继电保护运行维护技术以及应用过程中的要点，对于提升 220kV 智能变电站运行效率而言具有十分重要的积极作用，可助力供电系统的稳定运行。1 智能变电站继电保护概念及特点 1.1 智能变电站概念 智能变电站详细是指借助现代智能化技术综合处理变电站设备运行相关数据模型与数据传输环节的形式，可有效实现完全操作智能电气设备的目的，促使智能电气设备之间通信方式向智能化转变，同时，智能变电站设备的应用可发挥智能化技术的应用优势开展数据信息收集、数据信息传输与数据信息分析环节，其应用原理在于借助传感测量技术获取电网系统中电气量的基本信息，在此基础上，提升电气量测量环节的效率，进而实时处理与分析电网中的数据信息，并以数据分析结果为依据开展变电站设备维修工作。1.2 继电保护技术概念 继电保护技术在智能变电站设备中的应用可全面检查电力系统运行中所出现的故障问题，当发现故障问题后可及时发出警报信息，同时，继电保护技术的应用可将发生故障问题的变电站设备从供电系统中隔离出去。智能变电站继电保护系统构成部位主要涉及变压器、供电线路、母联保护装置等，其中变压器保护状态的功能效果最为突出，变压器保护装置的应用可在保护变压器主要部位的基础上维护变压器后备部位安全；线路保护装置的应用可以供电系统电流变化为依据调节保护装置的应用功能，使其在切断电流、切断限时电流及切断过电流三个功能之间灵活切换；母联保护装置的应用具有隔离电流切断环节与过电流之间关系的功能。继电保护及时在智能变电站设备中的应用具有快速、可靠及灵敏度高的特点。1.3 智能变电站继电保护系统应用特点 一般情况下，智能变电站继电保护系统的运行特点主要体现在以下三个方面：首先，改善电网稳定状态的特点。传统变电站设备在运行时主要以人工检查及信息平台所发出的预警信号为依据，判断变电站设备的故障问题，存在维修工作与运行效率较低的不足之处，无法保障供电系统长时间处于稳定运行的状态中，而智能变电站继电保护系统的应用可有效减少此类问题出现的概率，从而实现改善电网稳定状态的目的。其次，打造具有智能化特点的故障处理环节。变电站设备在使用环节中受到多种不良因素的限制，出现运行故障问题的概率较高，而智能化变电站设备的应用可及时发现故障问题，且对故障问题出现的根本原因进行智能化分析，帮助工作人员在此基础上开展变电站故障维修工作。最后，实时信息交互。随着先进网络技术与电力系统的融合，智能变电站设备借助网络技术可实时关注设备的运行状况，发现设备运行故障问题，从而提升故障问题解决环节的科学性与有中国科技期刊数据库 工业 A-14-效性，保障变电站运行状态。2 220kV 智能变电站继电保护系统组成 在 220kv 智能变电站中，合并单元是不可或缺的部分，不仅可以实现对继电保护系统装置的优化和保护，而且也为连接互感器搭建了桥梁，进而辅助各单元间的数据共享，由此保证了 220kv 智能变电站继电保护系统的应用效果。目前，无论是继电保护系统隔层还是过程层中，都对合并单元进行了充分运用，降低了 220kv 智能变电站继电保护技术应用难度；电流互感器中主要包含闭合铁心肌绕组，主要是依托电磁感应现象实现的，将其应用到继电保护中可以变电站所发出的数字信号为参考预判，判断次级操作的可行性。当前广泛应用的电流互感器主要有两种，一种是电流互感器，另一种则是无源型电流互感器，在实际应用过程中，效果并无明显差别；交换机可以为大量信息数据的传输和交换提供载体，在智能变电站继电保护系统中的作用不言而喻，主要是基于智能变电站和单元间从而完整的数据交换过程，可有效保障智能化变电站信息传输环节的稳定性与安全性，智能变电站设备运行效率也能得到充分提升；智能终端作为终端设备一方面可以有效处理信息数据，另一方面也能及时完成故障预警信息的上传，具体而言，智能终端部分具备检测断路器运行状态的功能，从而将与智能变电站设备相关的数据信息及时传输出来，在此基础上，帮助工作人员进行电闸开关控制操作；通讯网络是智能变电站继电保护系统中的重点部位，可借助GOOSE 网络传输变电站信号，促进信息交互环节的完成，且可以断路器和电闸的运行情况为参数依据，传输变电站信号，开展继电保护工作1。3 20kV 智能变电站继电保护继电保护的运行维护策略 3.1 正常状态下继电保护系统运行维护策略 首先，基于正常状态下，维护人员要对继电保护装置应用原理了然于心，在此基础上明确 220kv 继电保护系统组成与其功能发挥的相关性，从而及时发现220kV 智能变电站继电保护装置运行中出现的故障问题，并给予及时处理，确保电网稳定运行。同时，定期开展针对继电保护装置与电回路的检查工作，完善针对继电保护系统故障问题的预防制度，进一步实现减少 220kV 智能变电站继电保护装置出现故障问题次数的目的。其次，继电保护系统运行维护人员需要及时将装置信号变化情况记录下来，并进行分析。同时，还要将继电保护装置运行参数作为重点检查的内容之一，通过提升运维人员操作规范性，带动继电保护装置应用效率的提高。此外，还要强化运维人员和值班人员的沟通和交流，针对继电保护系统检修问题进行协商，避免人为因素对其运行状态的影响，且供电部门需要明确规定值班人员对继电保护系统的操作权限，要求值班人员在发现运行故障问题后立即切断电源等待专业人员维修2。最后，变电站运行管理人员需要及时开展针对继电保护状态的维修与养护工作，全面检查继电保护装置运行状态，在此过程中，加强对智能变电站继电保护系统二次回路部位的关注，从而保障20kV 智能变电站设备使用性能，充分发挥 20kV 智能变电站设备在电网运行稳定性提升中的应用价值。3.2 异常状态下继电保护系统运行维护策略 3.2.1 合并单元维护 继电保护系统在非正常运行情况下可能会出现智能终端故障、间隔合并单元故障及交换机故障等问题，且在电力资源需求不断增加的过程中，智能变电站设备在大范围内得到广泛应用，变电站设备的数量也在随之增加，此种情况对于继电保护系统运行维护工作的顺利开展极其不利。在 220kV 智能变电站继电保护系统运行中相较于其他的故障问题而言，间隔合并单元故障问题出现的概率较高，因此，解决隔合并单元故障问题成为异常状态下继电保护系统运行维护的重点，维护人员需要高度关注间隔合并单元故障问题的发生，深入分析间隔合并单元故障问题出现的根本原因，在此基础上，解决此类故障问题，如在双套配置间隔区域中出现合并单元故障问题时，工作人员需要立即撤出间隔合并单元故障问题区域内的母线保护装置，在单套间隔区域中出现合并单元故障问题时，工作人员需要立即切断间隔单元的电源，中止 220kV 智能变电站继电保护系统的运行，为后续继电保护系统的平稳运行提供保障3。3.2.2 智能终端维护 智能终端设备维护技术的应用在于充分发挥智能终端设备的应用价值，实现传输继电保护指令与相关运行信息的目的，从而维护 220kv 智能变电站设备的中国科技期刊数据库 工业 A-15-稳定运行状态，在此过程中，变电站运行管理人员需要将智能终端与整体继电保护装置进行隔离操作，在实现智能终端维护目标的基础上，将智能终端设备与继电保护系统有机融合起来，有效分析智能终端所传输的数据信息，并以分析结果为依据调整继电保护系统的运行状态，维护电力部门的经济效益。3.2.3 交换机维护 交换机设备维护是整体 220kv 智能变电站设备继电保护系统运行中需要关注的重点问题，其根本原因在于当交换机设备出现故障问题后 220kv 智能变电站设备运行效率也会随之下降。一旦发现交换机存在故障，就需要对监控网络图和 GOOSE 网络图进行详细分析，由此总结交换机维护问题与网络系统之间的相关性。例如，当故障出现在过程层 GOOSE 网间隔部位交换机时，那么直接会影响其链路的正常运转，同时，间隔部位交换机的连接区域安全也会受到威胁，交换机故障问题也会阻碍变压器保护装置与母线保护装置等众多设备的运行。所以，维护人员针对交换机故障问题进行解决的过程中要明确交换机所处的网络位置以及其自身网络结构，降低因交换机故障问题引发的智能变电站设备运行受到影响这一问题的发生几率，保障交换机运行维护工作的合理性与有效性4。3.2.4 继电保护设备维护 220kV 智能变电站继电保护设备运行维护工作需要以继电保护设备故障类型为依据，选择适应的维护措施。首先，当出现高频通道故障问题后，维护人员需要以研究通道两侧信号交换状态的方式对故障问题出现分为进行判断，之后，全面分析信号交换环节的实际状况以明确故障问题，此种方法的应用具有快速判断故障点位置的优点，可帮助维护人员深入分析高频通道故障问题出现的根本原因，从而保障高频通道故障问题处理环节的效率。其次，继电保护设备故障问题的检测还可以借助测量输入阻抗法，常规情况下当高频通道加工设备长期运行时，会对高频通道输入阻抗产生一定影响，此种情况下，高频通道会随之发挥警示信息，变电站运行管理人员可在此基础上进行通道联合实验，借助阻抗值判断高频通道所出现的故障问题。该种方法的应用存在不影响其他继电保护设备运行的特点，仅需在高频电联入口输入定额值电阻并借助选频电平表测量发信机运行时电缆口部位电阻值与电平值，在此基础上计算输入阻抗。最后，测试高频通道单侧输入阻抗与运行衰耗也可实现检测高频通道故障问题的目的。运行维护人员可以测试高频通道单侧输入阻抗与运行衰耗的方式，检测各元件在不同阻抗值影响下的衰耗水平，在确定元件运行衰耗的基础上，对高频通道单侧部位的故障问题进行判断，在此过程中，维护人员需要加强对高频阻波器设备的关=注，且以继电保护设备故障类型为依据选择合适的设备故障检测维修方法，结合自身工作经验与继电保护设备维修标准完成继电保护设备检修工作，进一步保障 220kV 智能变电站继电保护系统运行的稳定性5。4 结束语 综上所述，在经济社会的发展过程中，电力系统规模也在随之壮大。220kV 智能变电站设备是我国电力部门广泛应用的变电站设备，220kV 智能变电站继电保护系统的运行是电力部门关注的重点问题。加强对220kV 智能变电站继电保护系统运行状态的关注，可减少 220kV 智能变电站继电保护系统出现故障问题的概率，从而发挥智能变电站技术的应用效率，促进电力系统的稳定发展。参考文献 1政大山.智能变电站中的继电保护设备运行维护分析J.电子技术,2023,52(04):304-306.2许戴林.智能变电站中的继电保护运行维护分析J.电子技术,2022,51(12):224-225.3段洪旺,刘美龙,窦鹏冲.110 kV 智能变电站电气一次系统与继电保护的运行维护技术研究J.光源与照明,2021(07):79-80.4陈凤.220 kV 智能变电站继电保护的运行维护J.中国新技术新产品,2021(05):50-52.DOI 5舒诗雄.220kV 智能变电站继电保护的运行维护J.通信电源技术,2020,37(02):238-239.DOI