劉洋

（國網(wǎng)太原供電公司，山西太原 030012）

110kV智能變電站繼電保護若干問題思考

劉洋

（國網(wǎng)太原供電公司，山西太原 030012）

近年來，我國國家電網(wǎng)跟上國家發(fā)展的腳步需要進行大量的改革，變電站是輸電與配電系統(tǒng)的核心，還應當更加簡約和智能，由此，110kV智能變電站是變電站發(fā)展的主要方向，也是新型的智能變電站之一，同時繼電保護是110kV智能變電站應用的重點，本文就這一重點問題，對繼電保護中的線路保護、變壓器保護、母線保護和繼電保護的測試檢驗做以分析，為電力工程和技術人員提供參考建議。

智能變電站 繼電保護 檢測方法

我國國家電網(wǎng)公司提出智能電網(wǎng)改革以來，智能變電站就成為了這一改革中的基本內(nèi)容，與傳統(tǒng)變電站相比，110kV智能變電站實現(xiàn)了設備和檢測系統(tǒng)的智能結(jié)合，將一次設備、二次設備、檢測系統(tǒng)都進行了網(wǎng)絡化、數(shù)字化的改革，不僅如此，以前的電纜升級為光纖電纜，充油式互感器升級為電子式互感器（電子式互感器由一個或多個電壓電流傳感器在電力系統(tǒng)中進行參量測量連接傳輸系統(tǒng)和二次轉(zhuǎn)化器的裝置），有效地減少了資源浪費、降低成本、降低電磁輻射危害。從經(jīng)過幾年的發(fā)展，技術日益成熟，上萬座智能變電站建成并且在全國繼續(xù)快速推廣，為人民造福。

繼電保護在110kV智能變電站的應用是一個難點也是重點，繼電保護是電網(wǎng)和變電站的安全防線，被保護的對象是電力系統(tǒng)、發(fā)電機、變壓器、線路、母線等，繼電保護裝置還具有正確區(qū)分被保護元件是否正常運行，如果發(fā)生了故障，那么繼電保護主要可以對電力系統(tǒng)故障產(chǎn)生反應并做出相應的電力保護措施。繼電保護主要包括了線路保護、變壓器保護、母線保護和繼電保護的測試檢驗等，下面我們將對此展開討論。

1　繼電保護配置與原則

智能變電站設備主要包括只能高壓設備、智能組件、智能變壓器等。

在智能變電站中的繼電保護配置原理圖中，我們可以看到，智能采集光纖通信接口代替了交流量輸入插件，原來的I/O接口插件換成了GOOSE光纖通信接口，智能操作箱替代了操作插件，所有的繼電保護裝置和測控裝置都要同時連接GOOSE光纖通信接口和站控層網(wǎng)絡，雖然接口繁多，但是可以直接實現(xiàn)點對點的直接反應，實現(xiàn)信息遠程監(jiān)控與執(zhí)行和數(shù)字化切換功能。

110kV智能變電站繼電保護配置不僅要遵循圖示要求，還要具備以下原則：第一，具有選擇性、可靠性、靈敏性和快速性，這“四性”是繼電保護的基本要求；第二，110kV及其以上的高電壓中，GOOSE網(wǎng)與站控層網(wǎng)絡接入繼電保護中應當相互獨立，互不干涉；第三，110kV及其以上的高電壓中，在雙母線或者單母線分段的接線形式，應當安裝電子式互感器；第四，110kV以下的低電壓中，智能終端可以集成安裝。

2　站內(nèi)設備的保護

2.1線路保護

在110kV智能變電站中，站內(nèi)保護和測控功能應當優(yōu)先選擇將其緊密的結(jié)合在一起，根據(jù)間隔進行單套配置。

線路保護配置方案圖中，保護測控裝置的一端與GOOSE網(wǎng)交換信息，同時采用點對點的方式分別與合并單元和智能終端連接而直接采樣，若感應到的電流電壓有異樣，那么信號通過光纖電纜直接傳遞到保護裝置，直接跳斷路器，如果信號失靈，那么數(shù)據(jù)還可以通過GOOSE網(wǎng)絡直接傳送到保護測控裝置而做出跳斷路器的反映；電子式互感器主要安裝在線路和母線上，感應到電流電壓信號后，先接入合并單元，然后將數(shù)據(jù)通過光纖傳送到保護測控裝置和SV網(wǎng)絡上。線路保護的特點就是直接采樣、直接跳斷路器，反應快，靈敏度高。

2.2變壓器保護

按照規(guī)定，變壓器保護裝置應當雙套配置，必須采用主、后備保護一體化配置。

與線路保護配置方案類似，高壓側(cè)、中壓側(cè)和低壓測的智能終端感應到電流電壓信號后，將數(shù)據(jù)直接傳入變壓器保護裝置和SV網(wǎng)絡，變壓器保護直接采樣、直接跳高、中、低壓各側(cè)斷路器，若其失靈，則可通過GOOSE網(wǎng)絡接收到失靈信號，然后實現(xiàn)跳變壓器各側(cè)斷路器。

2.3母線保護

母線保護也叫分段保護與線路保護類似，而且配置更加簡單。

按照規(guī)定，母線保護按照單套配置，應當優(yōu)先選擇將測控功能和站內(nèi)保護結(jié)合在一起，而且與線路保護相同，將分段保護裝置和合并單元與智能終端直接連接，實現(xiàn)點對點直接跳斷路器，若母線失靈，同樣可以通過GOOSE網(wǎng)絡傳遞失靈信號，實現(xiàn)跳斷路器。

3　繼電保護的測試檢驗方法的建議

繼電保護的保護裝置并沒有發(fā)生大的變化，變化的是保護裝置與外界的連接全部使用光纖電纜（光纖電纜具有環(huán)保節(jié)能抗干擾等多種優(yōu)點），信息的傳播也是通過GOOSE網(wǎng)絡和SV網(wǎng)絡傳遞，那么，現(xiàn)在繼電保護的方法和思維跟傳統(tǒng)的原理相似，沿用傳統(tǒng)優(yōu)秀的檢測方法，僅僅針對變化的部分，我們可以提出這樣的新方法。

首先，為了保證數(shù)字信號的誤差最小，我們將光數(shù)字保護測試儀直接從保護裝置的光纖輸入口進行測試，同時還考慮到數(shù)據(jù)時間的同步性滿足保護裝置的要求，還應當提高跨間隔數(shù)據(jù)要求保護裝置的準確性和精密度，即不同間隔的數(shù)據(jù)的同步性。

其次，為了保證信號的正確性和可靠性，我們應當進行光纖以太網(wǎng)的性能測試，主要測試的是光纖通道的誤碼率和光收發(fā)器件的功率，借助的工具是網(wǎng)絡分析儀和網(wǎng)絡仿真分析軟件。

最后，為了測試合并單元和智能單元的性能好壞，可以發(fā)送一段電流電壓的數(shù)字測試信號，檢測合并單元和智能電源是否能準確地分析信號，然后上傳和下達相應的保護措施命令，是否能夠提供相應的狀態(tài)信息，根據(jù)命令是否能夠做出正確的操作，比如直接跳斷路器或者變壓器檔位調(diào)節(jié)。

4　結(jié)語

綜上所述，110kV智能變電站是我國電力改革的趨勢，它將采用光纖通道和GOOSE網(wǎng)絡改變傳統(tǒng)的變電站的信號傳遞和信息傳播方式，而且這兩種方式的同時存在大大增加了可靠性和安全性，不僅如此，其優(yōu)點還有節(jié)能環(huán)保、數(shù)字化、自動化、智能操控、無縫連接。繼電保護無論在傳統(tǒng)變電站還是智能變電站都有著重要的地位，它是變電站的安全防線，也是電網(wǎng)穩(wěn)定運行的基礎保障，而且更加強調(diào)了變電站建設的“四性”原則，提出更高的要求。但是繼電保護在技術日益成熟的基礎上，應當順應變電站的發(fā)展，不斷的發(fā)現(xiàn)問題和總結(jié)分析，而繼續(xù)創(chuàng)新改進，使得智能變電站技術水平不斷提升，進一步推廣。

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