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变电站配变电智能保护创新分析

发布时间:2019-12-30 15:25:44? 文章来源:/? 作者:赵编辑? 阅读:次


(内蒙古电力(集体)有限公司薛家湾供电局,内蒙古 准格尔旗 017000)
摘要:电业企业的生产经营活动不仅直接关乎本行业职工的工作和生活,而且与全社会的发展和稳定息息相关。对电力行业广大职工来说,不仅肩负创造经济效益、促进国民经济快速发展的任务,而且还承担着艰巨的社会责任,是重要的社会效益的创造者。基于此重点对配变智能保护进行探讨。
关键词:配变智能;保护;措施


随着我国农村配电网的建设和发展,尤其是农村电网的改造使得配电网结构进一步优化,极大促进了经济社会的发展。但是农村配电网运行中仍存在诸多问题,其中重要的一项就是配变保护设备匮乏、功能单一。目前,配变一般配备了剩余电流保护、短路保护,主要有熔断器和刀熔开关组成,不能为配电变压器提供全面有效的保护。为了保证电网的正常运行,对配变智能保护进行探讨具有非常重要的意义。
一、电网运行的现状
首先,目前配电变压器保护设备普遍缺乏过热保护。因变压器油层温度过热导致烧毁配电变压器,不仅造成设备损坏,同时极大地影响了工农业生产的正常进行;其次,配电网普片没有按照最大负荷配置配电变压器容量,普遍很小。据统计,2005年我国配电变压器高峰时期过载率达44%,但是由于各方面的原因,这一矛盾还将持续下去;再次,剩余电流保护装置动作频繁,严重影响了供电连续性的可靠性。最后,目前配电网配电变压器保护装置存在功能单一、集成程度低、自动化程度低等特点,导致设备不易安装,成本高昂。现阶段,配电网运行管理处于相对比较粗放的阶段,配电站数量多,地理分散性大,导致设备管理工作难度大,工作效率低下。
二、技术路线与创新点
1.技术路线。本项目采取理论研究与工程实践相结合的方式完成配变保护研究工作。在物理结构上可以划分为:智能配变保护箱和监控软件。理论研究工作可分为两部分:一是深入研究当前集中典型配变保护的配变存在的问题(包括各种配变保护的成本问题),结合具体地区配变保护状况,经济发展状况确立适合于该地区的配变保护方案。本研究计划采用以智能配变终端、剩余电流重合闸断路器保护组合的方式实现配变台区的保护功能。智能配变保护箱完成量测信息采集功能、配变保护功能、断路器控制以及远程整定功能和通讯功能。二是完成监控软件的设计及开发工作。本软件拟采取IEC101规约或IEC104规约作为系统的通讯标准规约;本系统将将开发具备遥信、遥测监控界面,同时提供遥控功能,实现远程控制智能配变保护终端。项目工程实践主要为:设计配变智能保护箱,并对箱体内部的配变终端,剩余电流重合闸断路器等进行电气设计,形成满足一套完整的配变保护成套装置,方便施工。装设配变保护成套装置,部署监控软件并进行联调,实现远程监控的目的。
2.技术创新点。本项目实现了一种适合于该地区的配变保护系统,且成本较低。该系统避免了熔断器方式下难以进行重合闸的问题。本项目区别于配变高压侧断路器保护中一条低压出线短路,整个台区停电的风险,通过在“智能配变保护箱”内安装剩余电流重合闸断路器,可实现各回低压出线分别实施保护的目的,有效提高了供电可靠性。此外,剩余电流重合闸断路器具有远程整定的功能,可根据实际的运行情况进行合理的远程操作,具有很高的灵活性。装设配变保护成套装置,部署监控软件并进行联调,实现远程监控的目的。
三、系统结构
1.系统设计。该系统为智能配变保护箱及软件监控系统,本系统的设计包括智能配变保护控制装置和智能配变保护箱监控系统软件。智能配变保护箱通过GPRS方式实现智能配变保护箱与监控主站系统间的通讯,监控系统以遥测的方式获得配变保护箱监测到的系统所需的数据。对于配变保护出现告警的数据进行分析,并通过遥控的方式对断路器进行远程控制,实现远方跳闸与合闸控制。智能配变保护箱监控软件系统是在windows系统下运行,数据库系统采用oracle数据库。
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2.网络结构。配变智能保护监控系统由数据库服务器、应用服务器、智能配变保护箱组成。数据库服务器部署了oracle数据库,提供数据存储服务;应用服务器部署了智能配变保护箱的监控系统软件,实现在线监测数据、配变保护、远程控制以及远程整定功能;智能配变保护箱与监控系统的数据交互,进行实时数据的采集,故障记录查询,实现跳闸与合闸,起到对剩余电流和变压器低压侧保护的作用。
四、系统实现原理
1.配变监测。通过配变终端进行配变及综合箱运行参数测量、统计,并通过与监控系统的数据交互实现配变在线监测功能,主要包括(根据应用需求配置)如下量测:采集三相电压、电流,实现电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电量、无功电量的测量;统计电压合格率、功率因数合格率;统计三相电压、电流不平衡越限时间;统计电流、视在功率越限时间;能够显示剩余电流,断路器状态;运行故障记录与查询。
2.剩余电流动作保护。具备剩余电流动作保护功能(即漏电保护)功能,并根据采集的剩余电流值控制断路器,监控系统可以对电流进行远程整定,可以避免频繁“误”跳闸;同时具有剩余电流的重合闸功能。其功能应满足《剩余电流动作保护装置安装和运行》(GB13955-2005)、《剩余电流动作保护器的一般要求》(GB6829-1995)的要求。
3.变压器低压侧保护。具备过载或短路保护功能,当过载或短路时,剩余电流重合闸断路器分断以达到保护功能,也具有欠压的保护功能,具备断相保护功能,如出线断相、出线开关跳闸,具有保护用户设备不受缺相危害的功能,同时具备断零的保护以及断路器自动重合的功能。
4.远方控制。根据应用的需求智能配变保护箱配置远方控制功能,根据监控系统的命令对剩余电流重合闸断路器(开关装有电动操作机构)实施远方跳闸与合闸控制。
5.主站监控。用于监控实时运行数据及管理和分析功能,实现智能配变保护系统的遥信、遥测、遥调、遥控的四遥功能。具体表现为:采集低压侧运行的实时数据;同时能监测开关的状态、电压保护和电流保护的投入状态与动作状态、剩余电流保护的动作状态;可以以遥调的方式对电流和电压的保护值进行整定以及重合闸定值的整定;通过远程遥控对开关进行开、合的控制。
五、技术经济指标
通过本项目的研究设计并实现一种适合该地区的配变保护系统,且成本较低。该系统避免了配变的熔断器保护方式下难以进行重合闸的问题。本设计可有效避免配变高压侧断路器保护中一条(或一相)低压出线故障时影响整个台区停电的风险,通过在“智能配变保护箱”内安装剩余电流电流重合闸断路器可实现各回低压出线分别实施保护的目的,有效提高了供电可靠性。通过重合闸有效缩短了停电时间;通过低压出线保护(以每回出线为单位),有效减小了故障影响范围;通过远程遥控节省了较多的人力投入和时间投入;通过远程整定可根据实际的运行情况进行合理的远程操作,具有很高的灵活性,避免了开关动作次数频繁。
电力企业是为社会提供服务的,其经营活动对居民的生活和工作有直接的影响,关系到社会的发展。通过进行配变智能保护,有效降低了电力故障的发生率,保证了电网的稳定运行,提高了电力企业的经济效益。
参考文献
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[2]麻洪儒,卢莉.配电变压器过流保护的优化配置分析[J].陕西电力,2008,(5):78-79.
[3]樊晓芹.浅析电力变压器高压试验技术[J].中国电力教育,2013,(29):275-276

本文来源:变电站配变电智能保护创新分析:/lunwen/8112.html

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