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

2022-01-13段洪旺刘美龙窦鹏冲

光源与照明 2021年7期

关键词：实时性规范性继电保护

段洪旺，刘美龙，窦鹏冲

中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司，河北石家庄 050031

0 引言

随着市场经济的不断发展和进步，变电站发展建设进程也在加快，智能技术支撑的运维管理体系受到了广泛重视。基于该体系，电力企业要将电力系统安全性作为关键，打造更加合理且可靠的运维模型，在一定程度上促进综合管理工作的全面优化。

1 110 kV智能变电站电气一次系统要点概述

1.1 设备选型

要想全面提升110 kV智能变电站电气一次系统的应用效率，就要从设备选型和运维结构入手，保证细节工作处理的科学性和可靠性。尤其是变电站电源组成部分，应用GIS组合器完成近距离操作处理和远程控制处理，能更好地维持应用控制的规范性。具体而言，应落实如下要点。

（1）在GIS组合器设置的过程中，组合电柜是基本结构，需配合一次系统应用要求选择适配元件，依据标准流程完成安装处理，保证相应控制指令传达和落实的规范性[1]。

（2）要想有效减少操作错误，就要提升后台操作的实效性，并保证就近操作把手和远距离操作把手联锁模式的规范性。

（3）隔离开关设置在接地闸门外侧，保证相关工作有序开展。

（4）为了维持应用安全性和控制规范性，在主线路完成电压互感器的安装操作，配合直流控制模式，就能更好地优化GIS组合器的应用效率。

除此之外，要践行标准化运维方案，确保相关设备密封保存的同时，减少外界环境对其产生干扰，并且定期依据运维要求和标准落实具体工作。

1.2 抗震保护单元

对于110 kV智能变电站电气一次系统，电气设备很容易受到外界因素的影响，要想发挥电气设备应用效能，就要对设备开展系统化的抗震检测处理。通常而言，110 kV智能变电站电气一次系统中相关设备的抗震级别要在7°以上，完成相关测试后，还需配合抗震保护方案，从而提升应用控制的规范性。为此，在安装电气设备时，应注意如下要点。

（1）利用软导线连接不同的电气设备。

（2）配合使用GIS组合电器，有效完成电气设备的实时性安装处理。

（3）配合变压器稳定设备，及时检查分、合闸门的可靠性，避免抗震效果无法满足预期[2]。

1.3 接地处理单元

110 kV智能变电站电气一次系统中，接地设计非常关键，一般是借助数学公式计算线路最小横截面积后，确保相关设计流程和应用效果符合预期。

（1）确保避雷器能发挥其实际功效。结合110 kV智能变电站电气一次系统整体设计方案，安装型号、要求均满足实际标准的避雷器，配合相应的控制单元和处理结构，就能在最大程度上维持接地效果，减少安全隐患的留存，保证接地单元控制规范性。

（2）对接地系统跳闸原因进行实时性评估和分析处理，然后依据实际情况制定更加合理且规范的后续改良机制。尤其在雷雨天气，要实时性记录避雷针的工作参数，确保动态监测系统能发挥实际价值，避免安全隐患对后续安全管理工作造成影响。

（3）落实安全防护预案，对可能出现的问题进行预测和评估，并且配合完整的安全监管机制提高日常工作的安全性[3]。

2 110 kV智能变电站继电保护运维技术

在110 kV智能变电站继电保护工作中，不能忽略过程层的继电保护要求，要确保一次设备和一次设备附属组件都能在良好的应用环境中发挥功效，配合线路保护和母线保护流程，避免快速跳闸。变电站继电保护基本结构如图1所示。

图1 基本结构示意图

2.1 过程层保护

（1）线路保护。110 kV智能变电站内部线路连接较为复杂，要想维持变电器应用的安全性和规范性，就要按照标准完成线路的连接处理，并且配合间隔方式，维持单套配置模式的规范性，为线路保护工作的全面落实提供保障。线路保护测控装置能实现网络信息的交换，并且支持合并单元和智能终端一对一连接。与此同时，在变电站信息和网络连接的基础上，还能维持变电站数据终端传输工作的规范性，提升变电站监控保护的综合水平[4]。

（2）母线保护。母线保护是最有效的间隔保护措施，相较于其他线路的维护处理机制，母线保护更加重视保护性能，一旦母线保护出现异常或者线路的损坏，就会影响装置的安全性。因此，母线保护中的保护单元能辅助合并单元应用工作，尽管不与终端连接，却能实现信息采样管理，降低跳闸的概率。

2.2 继电保护装置

在110 kV智能变电站中，一些设备的保护装置要将避免跳闸和准确采样作为关键，建立健全完整的信息控制平台，从而发挥相应装置的应用优势。

（1）运维巡视。在构建110 kV智能变电站继电保护体系的过程中，要落实规范化的运维巡视模块，尤其是在变电站规模增大且通信量上涨的情况下，对应的运维巡视难度也在提高。为了及时甄选出海量信号中的故障信号，就要配合运维巡视标准和要求建立实时性动态监测平台，判定相关情况后落实对应工作，避免系统运维效果受限。一方面，设定继电保护运维巡视网络数据窗口，从而确保能及时检索和汇总电气设备运行数据，以保证维持数据监督的动态效果，并且能对运行数据予以自动分析。例如，110 kV智能变电站中电气设备出现故障，报警功能随之启动，运维人员就能结合报警信息和分析数据选取对应的检修方案，及时解决问题，维持110 kV智能变电站电气设备运行的安全性和规范性，减少安全隐患的留存，确保继电保护运维巡视工作能科学化开展[5]。另一方面，要配合智能化技术方式和流程，集中屏蔽变电站中获取的干扰信号，有效分析信号源后采取有针对性的控制措施，减少其对设备运行质量产生的影响。监测人员能借助动态化信号信息完成故障原因的分析，匹配相应的处理方案，及时减少安全隐患问题造成的经济损失。

（2）倒闸操作。运维系统管理工作的落实能极大提升110 kV智能变电站整个系统的运行安全性，其中，确保继电保护倒闸操作流程的科学性是重点。目前，大多数变电站采取的是程序化操作模式，利用编写好的网络程序对变电站运行参数予以校准分析和判定分析，确保运行参数处理工序的规范性。若出现运行参数错误，利用后台修改机制就能完成信息的控制。这种程序化处理的方式能极大限度地提升工作效率，搭建更加合理的资源配置模式，且整体操作过程的安全性较好。但是，程序化操作的维护难度较大，并且，因为要配置遥测模式，难免会出现遥测数据校准问题。基于此，要想提升倒闸操作的综合效果和规范水平，就要保证实时性运维工作的规范性，及时判定遥测的位置，保证相关工作有序开展。除此之外，要对遥信信息进行动态化监管，确保相关信息处理工作满足设备实际操作的要求和标准，减少运维不当产生的安全隐患[6]。