220kV 變電站繼電保護改造中存在的問題及解決措施

余 勇

中交機電工程局有限公司 北京 100088

一、影響220KV 及以上變電站的因素

我國的現代化建設在不停的進步與發展,且不斷的完善與優化已有的基礎設施。事實上,電網建設不僅與人們的生活緊密相連,還能提高國家的經濟發展水平。最近幾年,國家的電網建設工作在不斷的加強,也在完善電網體系,尤其是開展了繼電器保護改造工作。以下是幾點影響220KV 及以上變電站的因素。

(一)電感耦合的影響。在運行變電站的過程中,隔離開關的動作會影響到設備,從而產生了一些干擾使設備的運行受到影響。在操作隔離開關時,高壓線的主線會有電流通過,使較強的磁場在線纜的周圍產生,二次電纜四周就會有密度較高的磁通,二次設備的回路就會受到影響,高電壓會被干擾,從而威脅了整個設備的運行。

(二)接地故障的干擾。在運行變電站時,內部設備會產生很大的電流,且設備也會受到外界因素的干擾,因此都會接地變電站中的設備,這樣對設備的運行有安全保障。但是還是會發生設備接地故障,在接地的過程中很多設備都會出現問題,這樣會使電流經過變壓器的中性點,接著通過接地網絡的作用對其傳輸,最后會回流到故障的地方,從而使較高的電勢差又會發生在電網中,不僅使設備的工作效率降低,設備的運行狀態也會受到影響。

(三)雷電影響。變電站在運作的時候,其本身就會有比較強的電荷被帶著,所以在雷雨的天氣這些變電站會受到影響,若是變電站對這些天氣做好應對措施,可能雷擊的事故就會發生。雷電中的電荷會與變電站自身的電荷發生影響,供電網絡電荷會因雷電中的電荷而泄露,電纜的屏蔽層被觸發,導致發生瞬時高頻流,干擾電壓也會被增強,并且在電纜中這些干擾電壓會無序流動,使繼電保護設備受到影響,如果影響嚴重,繼電保護設備可能會被損壞,就會使電力體系受到危害,整個電力系統也無法正常的工作,所以,對這方面的問題應該加強防范,避免事故的發生。

(四)過渡電阻。接地故障在220KV 變電站中一般都會發生,過渡電阻即在某些介質經過線路的過程中,放電現象就會發生在那些線路。電壓因諧波電流、過渡電阻及暫態分量的影響會有較小的跌落,雖然這種故障現象表現的不是很明顯,卻會影響繼電保護。一般是用阻抗值實現繼電保護,可能會發生動作被距離保護超越的情況。對于后備保護來說,如果解決高阻故障使用零序電流,這樣可以實現零序差動保護,利用其延時的特點,可以使高阻接地故障在超負荷狀態下發生后能夠準確有效的反應。高阻接地故障若是發生了,電壓下降的值就算小,零序電流也會發較大的變化,在故障分量的情境下會使用這種方式,其靈敏度比較高。

二、220kV 變電站繼電保護干擾屏蔽的措施

(一)繼電設備電位面的合理設置。在控制220KV 變電站運行時,集中控制會使用計算機技術,中央控制器中集中了繼電保護設備與電器設備,通過控制網絡進行集中管理。在使用這種管理方式時,電氣設備與繼電保護裝置的電位面是一樣的,雖然這樣能夠提升設備的控制與管理,但是若是有設備發生了故障,就會使繼電設備與其他設備發生影響或者是故障,并且故障的影響還會被擴大,這樣繼電設備就不能發揮出它的作用。因此想要發展220KV 變電站進行抗干擾及繼電保護工作,那么繼電保護設備的電位面應該合理設置,以正常運行的電氣設備與繼電保護裝置作為依據,調整兩者間的電位差,有效的防止因為其中一個設備故障導致整個電力系統都受影響的問題。

(二)降低接地電阻。在運行220KV 的變電站時,接地保護的正確操作是保證設備正常運行的基本條件,設備的運行也會受到接地電阻的影響,因為為了提高設備的工作效率及避雷設備的效率,就會使用避雷器與互感器,在這個過程中,就會產生很多的電磁與電流。因此,接地電阻適當的降低可以使電流效應減少,避免和防止設備出現故障,以此提升設備的運行效率及抗干擾的能力,保證整個電力系統的正常運作。

(三)保護變壓器設施。保護變壓器即將保護、監視及通信進行整合的電器設施,也是智能化開關的一部分。20多項保護流程在變壓器的保護殼里,這樣不僅可以支持開關量,還可以進行模擬電流電壓。在保護變壓器時,可以設置成分布式模式,這樣既可以在后備保護及集中安裝中使用,還可以實現差動保護。

(四)實施繼電保護系統。可以集中繼電保護系統與智能化變電站體系,對線路的保護可以借助于縱聯差動模式,控制和保護電壓間的間隔單元。裝置模式就是后備式與集中式,這樣可以實時檢測電力系統的運行狀態,這樣可以提高繼電保護設備的運行效率及安全性,保證整個電力系統的正常運作。

(五)設施過流電限制。在運行智能變電站時遇到電流過載會出現超負荷或是外部短路的狀況。若果跳閘是因為外部故障導致,可能就是因為其他電流值與超負荷電流值有一定的差異,這種問題的解決辦法就是采用過流電限制的方法,精準測量過流電的電流值。若是超負荷電流的狀況,需要發出警報,還要進行智能保護系統的實施,這樣才能提升繼電保護系統的運行效率及有效性。

三、總結

在社會飛速發展的作用下,電網建設也得到了有效的發展。但是在運行電變站時,需要改造升級繼電保護,這樣不僅能提高整個電力系統的工作效率,還能保證220KV 變電站穩定、高效的運行。