220kV 变电站继电保护改造中存在的问题及解决措施

余 勇

中交机电工程局有限公司 北京 100088

一、影响220KV 及以上变电站的因素

我国的现代化建设在不停的进步与发展,且不断的完善与优化已有的基础设施。事实上,电网建设不仅与人们的生活紧密相连,还能提高国家的经济发展水平。最近几年,国家的电网建设工作在不断的加强,也在完善电网体系,尤其是开展了继电器保护改造工作。以下是几点影响220KV 及以上变电站的因素。

(一)电感耦合的影响。在运行变电站的过程中,隔离开关的动作会影响到设备,从而产生了一些干扰使设备的运行受到影响。在操作隔离开关时,高压线的主线会有电流通过,使较强的磁场在线缆的周围产生,二次电缆四周就会有密度较高的磁通,二次设备的回路就会受到影响,高电压会被干扰,从而威胁了整个设备的运行。

(二)接地故障的干扰。在运行变电站时,内部设备会产生很大的电流,且设备也会受到外界因素的干扰,因此都会接地变电站中的设备,这样对设备的运行有安全保障。但是还是会发生设备接地故障,在接地的过程中很多设备都会出现问题,这样会使电流经过变压器的中性点,接着通过接地网络的作用对其传输,最后会回流到故障的地方,从而使较高的电势差又会发生在电网中,不仅使设备的工作效率降低,设备的运行状态也会受到影响。

(三)雷电影响。变电站在运作的时候,其本身就会有比较强的电荷被带着,所以在雷雨的天气这些变电站会受到影响,若是变电站对这些天气做好应对措施,可能雷击的事故就会发生。雷电中的电荷会与变电站自身的电荷发生影响,供电网络电荷会因雷电中的电荷而泄露,电缆的屏蔽层被触发,导致发生瞬时高频流,干扰电压也会被增强,并且在电缆中这些干扰电压会无序流动,使继电保护设备受到影响,如果影响严重,继电保护设备可能会被损坏,就会使电力体系受到危害,整个电力系统也无法正常的工作,所以,对这方面的问题应该加强防范,避免事故的发生。

(四)过渡电阻。接地故障在220KV 变电站中一般都会发生,过渡电阻即在某些介质经过线路的过程中,放电现象就会发生在那些线路。电压因谐波电流、过渡电阻及暂态分量的影响会有较小的跌落,虽然这种故障现象表现的不是很明显,却会影响继电保护。一般是用阻抗值实现继电保护,可能会发生动作被距离保护超越的情况。对于后备保护来说,如果解决高阻故障使用零序电流,这样可以实现零序差动保护,利用其延时的特点,可以使高阻接地故障在超负荷状态下发生后能够准确有效的反应。高阻接地故障若是发生了,电压下降的值就算小,零序电流也会发较大的变化,在故障分量的情境下会使用这种方式,其灵敏度比较高。

二、220kV 变电站继电保护干扰屏蔽的措施

(一)继电设备电位面的合理设置。在控制220KV 变电站运行时,集中控制会使用计算机技术,中央控制器中集中了继电保护设备与电器设备,通过控制网络进行集中管理。在使用这种管理方式时,电气设备与继电保护装置的电位面是一样的,虽然这样能够提升设备的控制与管理,但是若是有设备发生了故障,就会使继电设备与其他设备发生影响或者是故障,并且故障的影响还会被扩大,这样继电设备就不能发挥出它的作用。因此想要发展220KV 变电站进行抗干扰及继电保护工作,那么继电保护设备的电位面应该合理设置,以正常运行的电气设备与继电保护装置作为依据,调整两者间的电位差,有效的防止因为其中一个设备故障导致整个电力系统都受影响的问题。

(二)降低接地电阻。在运行220KV 的变电站时,接地保护的正确操作是保证设备正常运行的基本条件,设备的运行也会受到接地电阻的影响,因为为了提高设备的工作效率及避雷设备的效率,就会使用避雷器与互感器,在这个过程中,就会产生很多的电磁与电流。因此,接地电阻适当的降低可以使电流效应减少,避免和防止设备出现故障,以此提升设备的运行效率及抗干扰的能力,保证整个电力系统的正常运作。

(三)保护变压器设施。保护变压器即将保护、监视及通信进行整合的电器设施,也是智能化开关的一部分。20多项保护流程在变压器的保护壳里,这样不仅可以支持开关量,还可以进行模拟电流电压。在保护变压器时,可以设置成分布式模式,这样既可以在后备保护及集中安装中使用,还可以实现差动保护。

(四)实施继电保护系统。可以集中继电保护系统与智能化变电站体系,对线路的保护可以借助于纵联差动模式,控制和保护电压间的间隔单元。装置模式就是后备式与集中式,这样可以实时检测电力系统的运行状态,这样可以提高继电保护设备的运行效率及安全性,保证整个电力系统的正常运作。

(五)设施过流电限制。在运行智能变电站时遇到电流过载会出现超负荷或是外部短路的状况。若果跳闸是因为外部故障导致,可能就是因为其他电流值与超负荷电流值有一定的差异,这种问题的解决办法就是采用过流电限制的方法,精准测量过流电的电流值。若是超负荷电流的状况,需要发出警报,还要进行智能保护系统的实施,这样才能提升继电保护系统的运行效率及有效性。

三、总结

在社会飞速发展的作用下,电网建设也得到了有效的发展。但是在运行电变站时,需要改造升级继电保护,这样不仅能提高整个电力系统的工作效率,还能保证220KV 变电站稳定、高效的运行。