35kV變電站改造與技術(shù)處理措施研究

1、    35kv變電站改造與技術(shù)處理措施研究    摘要：電網(wǎng)系統(tǒng)當中仍然運行有一些比較老舊、建設(shè)時間較長的35kv變電站，這些變電站不可避免地存在很多缺陷。這些缺陷的處理比較困難，潛在非常多的安全隱患，并導致變電站乃至整個電網(wǎng)系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性受到不良影響。針對此問題，就需要根據(jù)實際情況，因地制宜地對變電站進行改造，期間相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的。文章分析35kv變電站改造工作中相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用以及操作要點，希望能夠引起各方關(guān)注與重視。關(guān)鍵詞：變電站；繼電保護改造；電網(wǎng)系統(tǒng)；相關(guān)技術(shù)；改造思路；斷路器 ：a：tm76 ：1009-2374（2015）06-

2、0054-02 doi：10.13535/ki.11-4406/n.2015.0454在現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展水平不斷提升的背景之下，電力系統(tǒng)的發(fā)展速度以及發(fā)展規(guī)模均取得了相當可觀的成果。而對于電網(wǎng)運行系統(tǒng)中最為常見的35kv變電站而言，其開始逐漸體現(xiàn)出了一些傳統(tǒng)變電站存在的問題，其中包括少油式斷路器滲漏油問題、繼電保護可靠性較低以及變電站綜合自動化水平較差等在內(nèi)。因此，本文就35kv變電站改造過程當中所存在的技術(shù)處理措施與相關(guān)要點進行了分析與論述。1 35kv變電站改造思路分析在對35kv變電站進行改造的過程當中，改造思路的設(shè)計與改造方案的執(zhí)行都需要遵循因地制宜的基本原則，一方面需要確保改造技術(shù)方

3、案的可行性，另一方面需要兼顧經(jīng)濟優(yōu)勢的實現(xiàn)，逐步實現(xiàn)變電站綜合自動化的建設(shè)目的。總的來說，在35kv變電站改造期間，所涉及到的主要工作內(nèi)容有以下三個方面：1.1 無油化改造在當前，部分35kv變電站所使用的斷路器仍然為少油式斷路器，產(chǎn)生了非常大的環(huán)境污染問題，并且其運行性能也受到了較大的挑戰(zhàn)。針對這一問題，在變電站改造工作當中，可以將這部分少油式斷路器更換為真空斷路器，同時操作機構(gòu)也需要從傳統(tǒng)的電磁式轉(zhuǎn)變?yōu)閺椈蓛δ苁?，通過以上技術(shù)改造，提高整個變電站系統(tǒng)運行的可靠性與環(huán)保性，避免了傳統(tǒng)運行模式下變壓器油在分合瞬間產(chǎn)生分解而對環(huán)境造成的不利影響，突出了環(huán)保效益。1.2 繼電保護改造針對以往35k

4、v變電站繼電保護裝置運行中存在的問題與局限性，必須對老式的繼電保護裝置進行更新升級，選擇具有綜合自動功能的繼電保護裝置替代傳統(tǒng)裝置，除能夠解決傳統(tǒng)繼電保護裝置在接線、維修以及故障等方面存在的問題，還能夠有效提高整個繼電保護裝置的可靠性、精度性以及靈活性水平。并且，繼電保護綜合自動裝置無論是維護還是調(diào)試均比較簡單，性價比方面有突出優(yōu)勢，經(jīng)濟可行。1.3 自動化系統(tǒng)改造傳統(tǒng)技術(shù)條件支持下，35kv變電站運行所使用的系統(tǒng)功能比較分散，體系結(jié)構(gòu)比較混亂，導致其性能受到不良影響。因此，在改造中，可以通過對自動化系統(tǒng)進行改造升級的方式，引入建立在分層基礎(chǔ)之上的分布式體系結(jié)構(gòu)，在系統(tǒng)內(nèi)統(tǒng)一包括測量、保護、控

5、制、故障錄波、檢測、通訊、參數(shù)設(shè)置以及時間儲存在內(nèi)的多個方面的功能，通過這種方式，支持對35kv變電站內(nèi)各種電氣設(shè)備以及運行線路的保護、測量以及控制功能。2 無油化改造技術(shù)傳統(tǒng)意義上，35kv變電站中所使用的少油式斷路器技術(shù)經(jīng)驗已經(jīng)比較成熟，且少油式斷路器的價格適中，成本接受度比較高。但隨著運行經(jīng)驗的累積，工作人員發(fā)現(xiàn)此種斷路器在參與35kv變電站運行的過程當中多存在分斷大電流以及事故跳閘后絕緣油碳化的問題，長時間運行條件下可能導致比較嚴重的滲漏油現(xiàn)象，因此其安全性存在非常大的缺陷。與之對比，真空斷路器雖然成本方面有一定的缺點，但其綜合性能優(yōu)勢是非常顯著的，運行可靠，性能優(yōu)良，維護工作量小，對

6、降低斷路器以及相關(guān)設(shè)備的維護成本而言也是非常關(guān)鍵的。除此以外，真空斷路器所依托的工作原理更加科學，所使用的滅弧介質(zhì)以及滅弧后觸頭間隙所對應(yīng)的絕緣介質(zhì)均為高真空，滅弧不用檢修，可頻繁操作，保障動作安全。通過實施此項改造的方式，能夠達到提高斷路器可靠性的目的。因此，在變電站改造中，以真空斷路器替代傳統(tǒng)少油式斷路器是非常可行且重要的。在具體的改造工作當中，可以保留35kv變電站系統(tǒng)內(nèi)開關(guān)柜柜體、母排、上下隔離刀閘、保護裝置以及部分二次接線，僅以真空斷路器替代少油式斷路器，省去以往傳統(tǒng)的電磁操作結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)而用基于儲能式的操作機構(gòu)加以替代，這樣一來，原有的開關(guān)柜不單單具有了真空式開關(guān)柜獨特的性能優(yōu)勢，同時

7、還能夠在保障功能的同時，降低了改造費用支出，凸顯了經(jīng)濟效應(yīng)方面的優(yōu)勢。3 繼電保護改造技術(shù)傳統(tǒng)意義上，35kv變電站系統(tǒng)內(nèi)部的各個裝置相互之間保持獨立關(guān)系，沒有兼容性，部分應(yīng)用功能重復。實際工作者，需要通過對各個裝置功能進行集中處理的方式來滿足系統(tǒng)保護方面的要求。但在這一過程當中，各個裝置的相互協(xié)調(diào)功能較差，難以達到標準化的要求。除此以外，35kv變電站中的相關(guān)繼電保護設(shè)備缺乏自檢功能，因此導致故障率居高不下。主要原因是：常規(guī)的35kv變電站中，繼電保護系統(tǒng)的運行具有被動特點，因此在發(fā)生內(nèi)部故障后，由于系統(tǒng)無法正常做出相應(yīng)的指示，將導致部分裝置在沒有報警提示的條件下出現(xiàn)誤動動作甚至是運行故障。

8、更加關(guān)鍵的是，35kv變電站信息記錄與顯示方式存在一定的滯后性，即監(jiān)控操作多通過指示燈的方式實現(xiàn)，使用各種表盤來反映模擬量的瞬時取值，絕大部分的數(shù)據(jù)信息以及事件記錄都需要通過手工方式實現(xiàn)，由此可能產(chǎn)生非常大的人為誤差以及耗時問題。根據(jù)以上分析認為：在對35kv變電站進行改造的過程當中，對繼電保護模塊的改造是重中之重。工作人員需要根據(jù)35kv變電站的實際特點，選擇具有綜合性能優(yōu)勢的綜合性微機保護裝置，然后才能夠?qū)⑵渥饔糜谧冸娬镜膶嶋H運行中。以當前綜合性能較為突出的y200系列綜合微機保護裝置而言，其功能單元包括交流板、主控板、lcd控制板、電源板、操作板、繼電器板以及接線端子等多個方面。將其投入

9、變電站繼電保護系統(tǒng)后，整個運行結(jié)構(gòu)如下圖1所示。 結(jié)合圖1，電壓/電流變化器首先需要負責對電網(wǎng)一次設(shè)備ct（包括pt在內(nèi)）通過采樣的方式得到并傳輸形成的電壓以及電流信號進行采樣，然后由低通濾波器進行處理，經(jīng)過8選1多路開關(guān)后，信號被傳輸至運算放大器內(nèi)部，由高精度的運算放大器對電流、電壓信號進行放大并做限幅保護處理，通過以上操作流程，使其能夠轉(zhuǎn)化為電壓等級5v的交流信號。在此基礎(chǔ)之上，由系統(tǒng)內(nèi)a/d模塊對交流信號進行采樣并將所采集得到的數(shù)據(jù)輸送至16位單片機內(nèi)，中央處理模塊同時還需要接收及經(jīng)過光電隔離處理的脈沖信號以及輸入信號，然后對信號做綜合運算，并由主控板對信號進行處理，以便在繼電保護過程當

10、中，系統(tǒng)能夠結(jié)合實際的動作條件發(fā)出相應(yīng)的信號指令（包括合閘、跳閘以及告警指令等在內(nèi)）。然后，驅(qū)動接口電路可以將信號傳輸至出口繼電器模塊，跳合閘繼電器觸電與斷路器跳合閘回路接通，cpu則能夠同步發(fā)出相應(yīng)的信號數(shù)據(jù)，完成整個繼電保護流程。整體運行性能穩(wěn)定可靠。因此，微機保護改造措施的落實使得繼電保護動作可靠性水平得到了有效的提升，且對于保障并優(yōu)化繼電保護系統(tǒng)中相關(guān)數(shù)據(jù)信息的傳輸能力而言也起到了關(guān)鍵性的作用。4 結(jié)語針對原有35kv變電站系統(tǒng)存在的問題，需要對變電站進行無油化改造，保留變電站原有的柜體部分、母排部分、上下刀閘部分以及二次設(shè)備部分。同時，針對原有少油式斷路器存在的缺陷，需要使用真空斷路器替代，在實現(xiàn)經(jīng)濟效益的同時，實現(xiàn)變電站運行的無油化，以達到保護環(huán)境的目的。同時，還需要通過對原有繼電保護裝置以及綜合自動化系統(tǒng)局限性進行分析的方式，采取相應(yīng)的措施進行改進，以達到提高繼電保護動作可靠性，體現(xiàn)繼電保護數(shù)字化優(yōu)勢的目的。本文圍繞上述問題展開了系統(tǒng)分析與研究，望引起關(guān)注。參考文獻1 丁浩寅，邰能