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基于110kV变电站的自动化继电保护方法分析

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  摘要:随着我国现代社会经济的不断发展,对电力行业的发展产生了极大影响,变电站的操作模式也逐渐变为自动化操作,在变电站中,电机保护的作用就是对变电站的工作过程形成保护,尽可能在故障发生过程中,保护发电系统的重要部分,这需要自动控制技术的大力支持,如此一来,才能实现电网的平稳运行。本文阐述了如何才能基本实现对110kv自动控制变电站的保护,以电机的工作原理为基础,展开研究,通过对自动控制技术在继电保护的应用分析,探究如何使得继电保护进一步发展。
  关键词:110kv变电站;自动控制;继电保护
   在电网的运行过程中,由于发电机长期处于工作状态,随时可能出现发电机故障或异常报警情况,如果故障较为严重时,会使得电力系统暂时停止工作,如此一来,就会使得整个电网的平稳运行产生影响,不但如此,还会对发电设备的使用寿命产生影响。继电保护系统可在系统发生故障过程中,及时的对故障点进行定位并发出警报,与此同时,如果故障导致了系统供电的颤动,可及时对电源进行切断,如此一来,可最大限度的对供电设备进行保护,减小了由小面积故障向大面积故障转变的概率。人们应该主动的对自动控制进行深化研究和改革,尽可能的使得电网工作平稳、安全的运行,促进我国电网的发展。
  对于可以烧毁变压器的因素来说,不但要对低压侧母线的问题进行排除,还应尽可能的对真空断路器的灵敏度进行提升、切除10kv的母线、对输出线区域的故障发生地线路进行切除。
   目前来说,世界上任何的电力装置和线路,在实际的发电过程中,不论什么时间内,都必须要配备两套完全独立的继电保护系统,可以使用两台完全无关的断路器,来达到对电力系统进行控制和保护的目的。如果运行当中,其中一台继电保护系统或设备,出现故障,停止工作,那么另一套控制系统和保护装置就会投入工作,将线路及时阻断,然后进行故障排查进行切除。依据此种保护方式来说,如果低压母线存在于变压器高压绕组一侧,在进行电网复合和闭锁过流过程中,容易出现低压侧的故障检测设备不灵敏的现象,为了应对此种情况,可多加一套过电流的保护系统,两套完全独立的保护系统,共同作用,不论是直流电还是交流电,都是完全独立的状态,如此一来,就可以加强低压侧对电流的保护以及对变压器的保护,不但如此,依据变压器低压侧先跳闸高压侧后跳闸的基本原则,尽可能的加长低压侧对过电流的保护时长,来达到跳总出口的目的,不但如此,还可使得对高低压侧的联合闭锁,尽可能的使得高压侧的电压促进低压侧电路检测灵敏度的提升。
   尽可能长的对放电间隔的过电流时间进行延长,并留出较为充裕的接地故障排除时间,可对不接地变压器的过电流形成保护,对其本身存在的保护动作加以解决。针对于变压器的过电压情况,在变压器的运行过程中,零序过电压保护的效果明显比间隙放电保护好,所以,对于代建或已经开始键设的110kv变电站来说,对于110kv的电压互感器的建设尤为重要,除此之外,还必须不断的改善过电流保护系统,不但如此,中性点过电流的保护和零序过电流的保护也应同时进行。尽可能丰富保护的运行方式、实用性以及灵活性。
   对于差动变压器CT来说,最好是安装于10kv的位置,应紧靠着断路器进行安装,不但如此,还应在母线旁进行安装,此种安装方式对于10kv断路器来说,是一种补充,例如,在断路器的分段方式故障无法启动时,如要进行起弧操作时,可以启动差动保护,进行故障排除。如果存在问题,还可使得CT在母线侧安装。但也应尽可能的挨近断路器。除此之外,在变压器的临近位置,装设过流CT,使得其能更好的对管套进行保护,因此,优先考虑变压器的管套CT[1]。
   如果只是一个直流电源進行设备保护的话,如果低压侧发生故障的同时,出现直流电流消失的情况,会给系统造成不可挽回的后果。比如,我国的某个220kv变电站,主变压器的容量为150MVA,发生过两次烧毁事件,都是与直流电源直接消失有关。究其根本就是110kv的出线装置发生故障,使得断路器发生爆炸的后果,还导致了变压器蓄电池的引线出现问题,使得直流电源突然消失,烧毁主变压器。为了尽可能的降低该类事件发生的概率,应尽可能的提升直流电源的工作稳定性,所以,在对同一个硬件进行保护的保护装置必须相互独立。
   其一,尽可能的增加限时电流。如果出现了高压侧的负荷电流闭锁负荷,对于低压母线来说,则会出现灵敏度下降的情况,如此,可适当的在低压侧进行电流保护装置的安装。这种保护装置新增的手段,应尽可能的使用速断模式,并与低压出现速断形成配合,先限制本侧的跳闸,在进行总出口的跳闸,不但如此,对于原先的过电流保护来说要和出线过电流形成配合,如果有灵敏度过高的情况出现,可进行分段设计,即对原低压侧电流进行分段。对于第一段来说,可以使用限时速断,随后,与出现速断形成配合,都在本侧形成作用;对于分段第二段来说,其本质为过电流,把它与出线过电流进行配合使用,同样以本侧先跳为操作法则,限跳总出口。针对以上情况,如果增加了相应的限时速断,如果在低压母线或者送出线附近发生故障,针对于新加入的速断装置来说,就会发挥作用,会在特定的时间实现短暂暂停,使得的变压器瞬间跳闸,尽可能的实现故障清除。
   其二,在低压母线,如果存在短路容量过大的问题,而且变压器的限时速断保护出现问题,反应不够灵敏,或是对变压器短路电流的耐受能力较低,应依据实际情况,进行保护装置的合理安放,尽可能的降低短路故障的检查时间[2]。
   其三,使得后备保护尽可能的加速对于故障线路的切除,最为有效的方式就是对时间等级差进行缩短。当前,待建的变电站都是使用微机保护进行短路保护,在元件更换过程中,将变压器和后备保护元件更换为更为精密的时间保护元件,可以使得时间极差大幅度下降,如果在全国推广,将能最大限度的保证设备运行过程中的安全性、稳定性。
  结束语:
  综上所述,对于全部的电力系统来说,再实际供电的过程中,任何时候都有可能发生一些故障或突发情况,影响电网供电的正常运行,对整个供电系统造成严重后果。因此,为了尽可能的提高断网工作的稳定性和可靠性,在电网运行的控制装置中,依据情况加入合适的继电保护系统,保证发生故障的过程中可及时对故障原件的电源进行切断,尽可能的防治故障造成更大的后果。
  参考文献:
  [1]崔晓,熊宇,曾贵娥.110kV变电站的自动化继电保护策略初探[J].山东工业技术,2018(23):154.
  [2]张旗,官鑫,石磊,等.浅谈智能变电站继电保护自动化检测方法[J].科技创新与应用,2016(16):187.
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