淺談變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)分析

劉保國 王蒙 齊亞南

摘要：作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，變電所的現(xiàn)代化建設(shè)至關(guān)重要;確保變電所繼電保護(hù)裝置的不斷優(yōu)化與完善，對于電力系統(tǒng)、功能和結(jié)構(gòu)具有重要影響。本文在闡述變電所繼電保護(hù)構(gòu)成系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，就其改造與調(diào)試的核心內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)分析，以期有利于變電所繼電保護(hù)改造調(diào)試的科學(xué)化、規(guī)范化。

關(guān)鍵詞：變電所;繼電保護(hù);設(shè)計(jì)

引言

對于變電所來說，繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)故障的自動(dòng)保障措施之一，用來自動(dòng)保護(hù)電力系統(tǒng)及其電氣設(shè)備，必須要予以重點(diǎn)關(guān)注。在變電所的自動(dòng)化程度逐步提升之際，要對繼電保護(hù)裝置予以升級(jí)改造，要將自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)予以有效應(yīng)用，這樣才能使得繼電保護(hù)更具實(shí)效性。

1 繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成系統(tǒng)

1.1 現(xiàn)場間隔層面裝置

現(xiàn)場間隔裝置是一次電力設(shè)備保護(hù)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。一般情況下，電壓等級(jí)不同，主變壓器、輸電線路、并聯(lián)電容器等一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和電磁反應(yīng)特性也各不相同，因此需要進(jìn)行不同的保護(hù)裝置設(shè)計(jì)，基于此，電力設(shè)備生產(chǎn)廠家對繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用情形進(jìn)行分析，具有特定功能的現(xiàn)場間隔層面裝置得以生產(chǎn)應(yīng)用。如在35kV變電所中，電力工作人員不僅設(shè)置了主變壓器的保護(hù)裝置，同時(shí)增設(shè)了差動(dòng)保護(hù)裝置、后備保護(hù)裝置、非電量保護(hù)裝置等內(nèi)容。

1.2 中間網(wǎng)絡(luò)通信

繼電保護(hù)裝置的中間網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)過程中，硬件網(wǎng)線、網(wǎng)絡(luò)接口以及中繼器等設(shè)備是其重要的組成部分。系統(tǒng)應(yīng)用過程中，通信軟件是其技術(shù)實(shí)現(xiàn)的基本支撐，然后在通信協(xié)議的約束下，進(jìn)行數(shù)據(jù)端對端及廣播式發(fā)送接收的實(shí)現(xiàn)。在中間網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)過程中，一定層面的繼電運(yùn)行錯(cuò)誤可自動(dòng)校正，確保了系統(tǒng)實(shí)時(shí)性能的發(fā)揮。

1.3 后臺(tái)操作裝置

繼電保護(hù)系統(tǒng)中，后臺(tái)操作系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)控制界面的良好觀察，在人機(jī)交互的過程中，確保繼電保護(hù)預(yù)警、規(guī)約、儲(chǔ)存追憶事故以及遠(yuǎn)方電力設(shè)備控制等保護(hù)作用的發(fā)揮。一般情況下，后臺(tái)操作系統(tǒng)與后臺(tái)控制軟件相互連接，確保了繼電綜合保護(hù)的自動(dòng)化，同時(shí)其使得后臺(tái)操作裝置具備了雜志運(yùn)行、報(bào)表管理、圖形顯示、圖像檢測等諸多功能，對于共享數(shù)據(jù)庫的實(shí)時(shí)刷新具有重大影響。

2 變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)

變電所繼電保護(hù)系統(tǒng)改造是一個(gè)專業(yè)要求較高的系統(tǒng)實(shí)踐過程。改造過程中，要確保改造質(zhì)量的高效化，電力工作人員就必須進(jìn)行主變壓器、饋線保護(hù)系統(tǒng)、電力電容器保護(hù)系統(tǒng)等內(nèi)容的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2.1 主變壓器繼電保護(hù)改造

作為變電所繼電保護(hù)改造的關(guān)鍵內(nèi)容，主變壓器繼電保護(hù)裝置的改造對于整體應(yīng)用質(zhì)量提升具有重大影響。實(shí)踐過程中，ISA-387G裝置是其常用的主變壓器保護(hù)裝置;在該系統(tǒng)中，變壓器兩側(cè)的斷路器調(diào)試是繼電保護(hù)的重要內(nèi)容，長期以來，斷路器操作過程較為復(fù)雜，且危險(xiǎn)性較高。因此在繼電保護(hù)改造過程中，電力工程人員就應(yīng)注重智能化改造技術(shù)的具體應(yīng)用，具體而言，其應(yīng)通過遙控、遙信、遙測等改造技術(shù)的應(yīng)用，在確保過流、重瓦斯以及差動(dòng)保證技術(shù)應(yīng)用合理的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)主變壓器改造的規(guī)范化、科學(xué)化。

2.2 饋線保護(hù)系統(tǒng)改造

確保饋線保護(hù)裝置的運(yùn)行效率能夠有效的提升變電所電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。實(shí)踐過程中，饋線的電壓等級(jí)不同，其相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置也會(huì)存在差異。因此在具體改造過程中，電力工程人員應(yīng)注重饋線繼電保護(hù)系統(tǒng)與其應(yīng)用的匹配性，確保整體繼電保護(hù)的有效發(fā)揮。就66KV饋線應(yīng)用而言，南瑞ISA-351G裝置是其繼電保護(hù)的主要設(shè)備，其在接地系統(tǒng)和小電阻的應(yīng)用下，實(shí)現(xiàn)了饋線系統(tǒng)的高效保護(hù)。與其它保護(hù)類型相比，ISA-351G裝置具有以下應(yīng)用優(yōu)勢：其一，ISA-351G裝置保護(hù)動(dòng)力明顯較低，且具有一定的非直接性。其二，其改造過程的應(yīng)用較為方便、快捷，且保護(hù)效果突出。故而在實(shí)際工程應(yīng)用中，ISA-351G裝置在10kV饋線系統(tǒng)的得以深入應(yīng)用。

2.3 電力電容器繼電保護(hù)改造

電力電容器是變電所電力系統(tǒng)和電工設(shè)備的常見應(yīng)用內(nèi)容。一般情況下，在任意兩塊金屬導(dǎo)體之間填設(shè)絕緣介質(zhì)，基本的電容器結(jié)構(gòu)就得以形成。應(yīng)用過程中，電容器的幾何尺寸和絕緣介質(zhì)特性對整體的電容大小具有重大影響。在電力系統(tǒng)中，高壓電容器和低壓電容器是其應(yīng)用的兩種基本類型。對其進(jìn)行改造，就必須在分析其應(yīng)用類型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行電容器規(guī)格、絕緣介質(zhì)材料的設(shè)計(jì)，確保高智能、高品質(zhì)電容器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。實(shí)踐過程中，ISA-359G裝置是電力電容器保護(hù)的常見裝置，并且其應(yīng)用的效率相對較高。新時(shí)期，對其進(jìn)行改造，電力工作人員應(yīng)注重控制技術(shù)先進(jìn)、防投切振蕩技術(shù)、自動(dòng)補(bǔ)償無功功率、人機(jī)界面友好等工功能的實(shí)現(xiàn)。如在防投切振蕩技術(shù)應(yīng)用過程中，改造人員應(yīng)對控制器死機(jī)現(xiàn)象進(jìn)行有效防治，避免電力電容器不補(bǔ)償或過補(bǔ)償現(xiàn)象的發(fā)生，確保繼電保護(hù)裝置的改造合理。

3 變電所繼電保護(hù)調(diào)試技術(shù)

3.1完整監(jiān)控

當(dāng)電力系統(tǒng)在運(yùn)行期間，假如變電所發(fā)生了非常嚴(yán)重的故障，那么必然會(huì)對當(dāng)?shù)氐墓╇姲踩斐煞浅?yán)重的影響。因此，要想能夠有效確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，那么必須要重視整體監(jiān)視，這樣當(dāng)出現(xiàn)了故障之后，監(jiān)控系統(tǒng)就可以在短時(shí)間內(nèi)及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并向斷路器發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，在這個(gè)時(shí)候，繼電器也會(huì)做出跳閘動(dòng)作，這樣一來，就就能夠有效降低故障對電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性所造成的影響。因此，必須要認(rèn)真分析電力系統(tǒng)安全保護(hù)的各種問題，在對保護(hù)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，一定要嚴(yán)格遵守國家所制定的標(biāo)準(zhǔn)、以及操作規(guī)范，只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)的統(tǒng)一，從而有效提升運(yùn)行的安全性。

3.2有效加強(qiáng)變電所繼電保護(hù)的抗干擾能力

在現(xiàn)階段，一定要對繼電保護(hù)系統(tǒng)的抗干擾能力予以強(qiáng)化，尤其是要對弱電系統(tǒng)必須要進(jìn)行加強(qiáng)，只有這樣，才可以保護(hù)弱電系統(tǒng)免受干擾。在實(shí)踐的時(shí)候，要想能夠順利的解決此類問題，那么必須要做好相應(yīng)的防護(hù)工作，也即是要盡量對信號(hào)傳輸造成嚴(yán)重干擾;此外，需要對現(xiàn)有的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行不斷更新，尤其是那些比較老舊的裝置，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行及時(shí)更換。此外，還應(yīng)當(dāng)把那些需要接地的控制室進(jìn)行分開連接，以提高抗干擾能力。

3.3 繼電隔離系統(tǒng)調(diào)試檢測

變電所繼電保護(hù)裝置調(diào)試過程中，對現(xiàn)場間隔裝置的調(diào)試檢測至關(guān)重要。通常情況下，變電所的繼電保護(hù)系統(tǒng)在母線差動(dòng)間隔下實(shí)現(xiàn)單元維護(hù)，在調(diào)試過程中，電力工作人員可以在壓力板的作用下，實(shí)現(xiàn)母線差動(dòng)設(shè)備的處理合并，進(jìn)而完成單元數(shù)據(jù)采樣。通過對這些對應(yīng)的電流數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并處理不對應(yīng)數(shù)據(jù)的分離裝置，完成繼電隔離系統(tǒng)的高效化調(diào)試和檢測。需要注意的是，一旦端口隔離措施明顯，電力工作人員可通過光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時(shí)確保端口插拔的精確，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)隔離裝置檢測調(diào)試的安全、有效。

3.4 同源相序的核對調(diào)試

確保電源測具有保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行是變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)核對調(diào)試安全控制的關(guān)鍵內(nèi)容。就單相操作設(shè)備而言，電力工程人員可以在電源車分相合閘的操作下實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的相序和對，然后在一體化裝置的面板以及監(jiān)控系統(tǒng)中，進(jìn)行電力系統(tǒng)電壓通道模擬量的的判斷和調(diào)試。另外對繼電保護(hù)系統(tǒng)的母線相序進(jìn)行核對和調(diào)試，通常而言，繼電保護(hù)系統(tǒng)的母線相序由主變壓器高壓側(cè)的單相重合閘決定;如果電壓互感器的間隔不在線路上，則其繼電保護(hù)系統(tǒng)有變壓器決定。只有確保這些線路相序核對檢測并調(diào)試的合理，才能有效的提升變電所繼電保護(hù)質(zhì)量。

結(jié)束語

總而言之，隨著我港碼頭建設(shè)步伐的不斷加快，變電所微機(jī)保護(hù)裝置的運(yùn)用趨于廣泛，并且對于電力運(yùn)行可靠性也提出了較高的要求。在明確繼電保護(hù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，進(jìn)行改造與調(diào)試內(nèi)容的規(guī)范化把控，才能確保變電所繼電保護(hù)改造調(diào)試的科學(xué)化、規(guī)范化。

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