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浅谈 220kV继电保护的运行与调试

  当电力系统出现相关故障和危害时,需要采取有效的措施来进行处理,该过程称为继电保护。一般情况下,继电保护能够有效维持电力系统的安全稳定运行,当系统出现故障问题后,继电保护装置会发出具体的报警信号,提示相关值班人员,使其对故障根源进行查找,从而减少相关故障问题对电力系统所产生的危害。而在电力系统的运行过程中,不能够缺少相关继电保护技术,一旦没有安装相关继电保护装置,将无法有效地维持电力系统的正常工作。现如今,随着社会经济的快速发展,人们的生活水平也得到了明显的提升,对供电也有了更高的需求,这使电力生产和消耗量不断增长,用电负荷也在进一步增大,因此,继电保护调试技术的应用具有十分重要的意义 [1]。

1 220 kV 电力系统继电保护的运行方式

1.1 继电保护运行方式

通过确保继电保护运行方式的合理性,可以有效改善保护机能,并且充分发挥保护装置的效益。继电保护整定计算主要以常见的运行方式作为根据,而常见运行方式具体是指正常运行方式和正常检修方式 [2]。对于电网 220 kV系统来说,按照省厅相关规定来进行执行;对于 110 kV 及以下系统,则需要将变电站相关软件进行检修来作为正常解决方式,特殊运行方式则需要采取特殊处理。整定计算是指按照系统基础运行方式,考虑被保护设备及相近回线或元件,在检修时所采取的检修方式为依据,当条件允许时可以对较多场站所相邻的两个元件进行同时停运进行检修 [3]。

变压器中性点接地方式要求。对于 220 kV 变压器的中性点接地方式,需要按照省厅相关规定来进行安排,具体来说,应按照以下相关要求来对 110 kV 变压器的中性点进行接地。

首先,对于纯负荷性质的变电站来说,通常要求相关变压器应将 110 kV 的中性点采用间隙接地运行的方式。而对于有 2 台以上变压器运行的相关发电厂来说,则规定其在正常运行和检修过程当中需要严格按照相关要求,将其中 1 台变压器 110 kV 中性点采用直接接地方式运行,从而确保系统的零序阻抗能够保持稳定性,否则需要对其进行特殊处理。其次,对于只有 1 台变压器运行的相关发电厂来说,其变压器 110 kV 中性点需要采取直接接地运行的方

式,而对于 2 台及以上变压器运行的相关带地区电源的变电站来说,则要求在正常和检修状态下,其中一台变压器110 kV 的中性点采用直接接地运行方式,从而确保系统零序的阻抗稳定性。*后,对于只有 1 台变压器运行的带地区电源变电站来说,通常要求变压器 110 kV 的中性点需要采取直接接地的方式运行。

1.2 系统运行方式

通常来说,*大运行方式主要是指当 110 kV 系统的相关电厂机组在全开状态下,各厂、站变压器都需要投入运行当中,而中性点需要按正常运行方式的相关要求来进行接地。对于 220 kV 及以上系统而言,需要归算至 110 kV系统的正序、零序阻抗,将其作为*大运行方式阻抗。而对于 35 kV 及以下系统,则需要将其归算至 110 kV 系统的正序阻抗,同样需要将其作为*大运行方式阻抗,同时,对于 110 kV 线路需要全部投入运行。

*小运行方式主要是指 110 kV 的发电机,在开启时变压器的相关中性点直接接地台数达到*少。对于装有两台变压器的 110 kV 变电站而言只将其中一台变压器,而 220 kV及以上系统则需要归算至 110 kV 系统的正序、零序阻抗,并将其作为*小运行方式阻抗。而对于35 kV及以下系统而言,需要将其归算至 110 kV 系统的正序阻抗,并将其作为*小运行方式阻抗,此外,对于 110 kV 及以下电网,则需要采取解环运行的方式。

正常检修方式主要是指电网在具体运行时,处于常见大方式和小方式当中,110 kV 系统被保护设备和与其相邻近的一回线或 1 个元件进行停运,具有较多出线的厂站,可以对相邻的 2 个元件同时停运情况进行兼顾,在采取同杆并架的双回线时,需要对同时停运的方式进行考虑。

2 220 kV 继电保护装置的调试技术

2.1 安装操作调试

工作人员在对继电保护装置开展安装调试时,要遵循以下 3 个要点 :1) 在要进行安装前对继电保护装置的外观及部件进行**查看,如果发现继电保护装置有损坏的地方要及时进行更换,防止在以后的使用过程中出现安全故障问题。2) 在继电保护装置安装后进行试运行操作,并且及时记录试运行的主要数据。3) 对安装后的继电保护装置各项功能进行正确调试,尽量将误差降低到*低。4) 对调试后的继电保护装置进行完整的数据检测,并且进行细致记录,为以后工作人员的维护工作提供一定的参考。

2.2 直流短路调试

直流系统中出现*多的故障就是直流短路故障,其次是接地回路故障,*后是信号回路故障。这里以直流短路故障为案例进行讲解,这类故障的维修步骤比较复杂,原因主要是由于系统中出现 2 点或者多点的接地故障导致直流回路不正常,引发继电保护装置的误动情形,该故障会给电力系统的正常运作带来严重的影响。在面对这样的故障时,可以利用“拉路法”对故障实施排查,然后针对*终排查结果对故障问题进行相关处理。其处理顺序包括以下 3 步 :1)以信号回路到控制回路的顺序进行排查。2)以低电压到高电压的顺序进行排查。3)从室内到室外的顺序进行排查。

一般来讲,利用“拉路法”进行故障排查可以实现 3 s内使停电的电力系统恢复的优势,该排查方式对于电力系统的正常运行不会带来明显的影响,所以“拉路法”排查方式目前在电力直流短路调试中应用较为广泛。另外,还有 1 种常见的大电流故障,与普通电力设备进行对比,会发现大电流故障在继电正常运行过程中为经常出现的问题。所以在继电保护调试时,必须要针对大电流故障进行排查和调试,主要包括以下 3 个步骤:

1)针对出现故障部位的实际情况进行检测和调试,确定更换保护装置的类型。2)检测并确定继电保护器短路时的负荷值,进而开展有针对性的继电保护优化工作。3)在对继电器大电流故障调试的基础上实施预防方案,以此来保证后面出现大电流故障时的调试能够更加规范合理。通过表 1 的数据可以更好地检测和确定继电保护装置的负荷值。

2.3 系统温度调试

除直流短路调试系统外,系统温度调试方法在继电保护装置中应用也较为广泛,由于电力系统在长期的运行过程中会产生系统温度升高的现象。如果这个系统温度过高,就会导致电力电气设备的快速老化及元件被烧毁等故障,这些隐患会给电力系统的正常运行带来很大的影响,所以电力维护人员应该将继电保护装置的系统温度维持在一定范围内,措施包括以下 3 点 :1)有针对性地做好防护措施,*大限度地避免太阳直射使用中的继电保护装置。2) 为了能更好的监测到继电装置的内部温度,可设置温度检测仪器,详细记录继电保护装置的温度数据。3)定期开展继电保护装置的合理维护,一旦发现继电保护装置出现元件烧毁或者设备老化的问题,必须要进行及时更换。

2.4 同源相序的核对调试

继电保护系统正常运行的关键就是要求电源具有稳定的保护性,这也是继电保护安全高度的关键。以单相操作设备为例,调试人员需要利用电源车分相合闸进行该设备的相序和对调试,在此基础上对一体化装置和监控系统进行电压通道模拟量的判断和调试。同时,在核对和调节继电保护的母线相序时,要求主变压器高压侧的单位重合闸来决定其母线相序,一旦电压互感器的间隔不在同一条线路上,那么该继续保护由系统变压器来决定。

只有通过这种形式才能更好的保证继电保护系统各线路的相序核对通过检测和调试,进而有效提高继电保护的性能。

3 220 kV 系统继电保护运行中需要注意的问题

21 世纪以来,对电力企业继电保护装置提出了更高的要求,为了满足社会发展的需求,需要不断更新继电保护装置,通过使用先进的设备,提高电力企业的发展,使其能够快速、高效地运行,保证电力企业的安全性、稳定性,这就需要企业对我国继电保护装置的运行进行不断的**,提升电力运输质量。为保证电力工作的安全性,必须加强对电力继电保护装置的完善,加强相关部门对电力继电保护装置的重视度。

继电保护装置作为电力运行的重要部分,此装置在实际工作生产中运用较为烦琐,为了确保继电保护装置能够长期处于高效运作状态,就需要确保维护保障措施能够准确无误 ,有以下 5 点需要注意:1)根据目前 220 kV 线路纵联保护的相关停运方案可以知道,在纵联保护出线停运后,线路会出现相应的单相接地故障,当一侧作为接地距离Ⅰ段保护动作,会在跳单相后进行重合,另一侧则作为Ⅱ段保护动作,在跳三相后不重合,因此,两侧保护动作效果存在差异,无法及时恢复线路的送电。2)双套线路保护与双套母差保护需要根据相关对应原则,从而构成具体的失灵回路,如果 2 套 220 kV 线路保护和 2 套220 kV 母线保护之间出现相关的交叉停用现象,将会导致其间隔失去失灵保护作用。那么在该开关失灵后,往往只能切除相邻元件的后备保护。3)当相关线路或母差保护停运后,虽然可以应用压缩线路后备Ⅱ段保护时间的相关临时方案,但一旦断路器出现拒动,失灵保护和线路后备Ⅱ段的相关保护动作时间则需要维持在 0.3 s,因此,往往会存在相应的越级动作风险。当主保护出现停运时,相关一次设备需要尽量保持陪停。4)为了满足电网的稳定运行要保护是十分重要的保护机制。现如今,220 kV 线路都安装了相关的 2 套纵联保护,在具体运行过程中,需要进一步加强管理措施,从而确保运行线路能够实现保护机制,提升投运的可靠性。5)通常来说,微机线路保护装置内往往具有 PT 断线功能,当 PT 出现断线后,将会退出和电压有关的保护,从而自动投入不带方向的相间过流和零序电流保护当中。因为 PT 断线相过流保护定值可以按照躲过线路*大负荷电流来进行整定,所以,当线路末端出现相间故障问题后,该保护装置可能会失去灵敏度。因此,当出现 PT 断线后,需要及时进行处理,从而确保相关保护装置能够正常运行和发挥作用。

3.1 完善图纸资料整理与建立调试系统数据库

首先,电力工作人员在进行继电保护装置的调试前,首先要先检查继电保护装置的线路是否正常,并与设计图纸进行比对,确保设计图纸与继电保护装置安装一致。如果发现不一致的地方,应该根据现场实际情况及需求进行相应更改,并且要将更改部位标注到设计图纸中去,然后利用继电保护装置调试仪进行调试,如图1 所示。

其次,在对继电保护装置进行调试时,要详细记录故障维修的情况,例如故障排查结果、故障形成原因及故障维修措施等进行详细记录,并及时将这些记录保存到系统数据库中。

*后,利用网络及计算机技术构建调试系统数据库,然后将所有继电保护装置调试数据保存到该数据库中,方便日后对继电保护装置调试信息和记录的调取,能对以后的调试维护工作起到借鉴与参考作用。

3.2 整组调试验收调试效果

在对 220 kV 继电保护装置进行整组调试时,需要对继电保护装置的性能和效果以不同方法进行检验,在完成每次的装置调试检测后,都需要及时进行联机整组调试,可有效降低调试难度和整组故障率 [3],其步骤有 2个 :1)对主变保护装置进行整组调试。其调试流程如图2 所示,整组调试根据该流程进行逐一检查后,根据出现的问题进行参数调整,使其各延时、差流均在标准要求范围内。2)线路保护整组调试。对继电保护装置的电压电流进行检测,并对保护装置输出的信号、对应电压电流是否一致进行检测,要观察这些数据和信息是否匹配,以此来确保测量结果与实际值的误差降到*低。对于部分不符合要求的单元模块必须进行及时的参数调整,如果在调整后仍然不能达到标准要求的,必须对这些模块进行更换。



4 结语

总的来说,继电保护调试技术在电力系统运行过程当中具有十分重要的作用。因为电力系统能否正常运转需要继电保护的稳定运行,而工作人员对继电保护器的调试技术和熟练程度又决定着继续保护的性能高低,所以要求相关调试人员必须要具备较高的专业技术能力和素养,这样才能更好的食品防腐剂电力系统的正常运行,降低电力故障形成的损害程度。对此,相关工作人员需要加大研究力度,通过对其工作原理、研究现状以及应用改进等方面进行有效的分析,进一步提升该技术的应用水平。









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