宋釗

【摘 要】隨著生活水平的提高，人們對(duì)電量的需求不斷增長(zhǎng)。供電企業(yè)必須建設(shè)更多的變電站，以提供更多的電能。要實(shí)現(xiàn)變電站安全和可靠地運(yùn)行，尤其是500kV智能變電站，需要規(guī)劃更先進(jìn)的繼電保護(hù)配置方案。因此，以某一500kV智能變電站為主要探討對(duì)象，主要分析其繼電保護(hù)配置方案，并將這一方案同國(guó)家電網(wǎng)的500kV類保護(hù)方案原則進(jìn)行比對(duì)，以期在未來(lái)的繼電保護(hù)工作上取得更優(yōu)異的成績(jī)。

【關(guān)鍵詞】智能變電站；繼電保護(hù)配置；保護(hù)方案

人們生活水平不斷提升，智能變電站的建設(shè)逐漸增多。智能電網(wǎng)要滿足人們的需求，必須進(jìn)一步優(yōu)化繼電保護(hù)相關(guān)設(shè)備[1]。我國(guó)逐漸開(kāi)展了關(guān)于500kV 智能變電站的繼電保護(hù)工作，重新設(shè)計(jì)了保護(hù)的配置方案，涉及配置的各個(gè)方面。本文將對(duì)500kV智能變電站的繼電保護(hù)配置方案進(jìn)行分析和探討。

一、繼電保護(hù)配置原則

在500kV變電站的繼電器保護(hù)當(dāng)中，需要從下面幾點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)：

第一，需要按照雙重化的原則對(duì)500KV電壓等級(jí)的繼電器保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)以及對(duì)應(yīng)涉筆進(jìn)行配置。

第二，完善的保護(hù)裝置要對(duì)未來(lái)出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時(shí)的保護(hù)。在兩套的保護(hù)裝置之間要有一些電氣來(lái)對(duì)其進(jìn)行聯(lián)系。當(dāng)一套保護(hù)裝置存在故障的情況下，對(duì)另一套保護(hù)裝置的穩(wěn)定性不至于影響。

第三，通過(guò)各自獨(dú)立MU來(lái)對(duì)兩種保護(hù)電壓進(jìn)行取值。

第四，雙重的配置MU要和電子式互感器獨(dú)立的采樣系統(tǒng)來(lái)一一對(duì)應(yīng)。

第五，通過(guò)GOOSE網(wǎng)絡(luò)，雙重化的配置保護(hù)要按照獨(dú)立性的原則進(jìn)行。

第六，兩套保護(hù)跳閘回路需要一一對(duì)應(yīng)和兩智能終端。這兩個(gè)智能終端要對(duì)應(yīng)上斷路器兩跳閘線圈[2]。

二、繼電保護(hù)總體配置方案

2.1 常規(guī)保護(hù)配置方案

常規(guī)保護(hù)配置方案和目前傳統(tǒng)變電站保護(hù)配置相同。保護(hù)配置需要按照對(duì)象來(lái)進(jìn)行完成，護(hù)士保護(hù)邏輯原理變化。對(duì)當(dāng)前保護(hù)的邏輯圖來(lái)保存。主變壓器保護(hù)、線路保護(hù)以及母線保護(hù)等不需進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，僅僅需要將所要保護(hù)的設(shè)備AC插件變?yōu)閿?shù)據(jù)采集的通信接口，輸入和輸出插件換為GOOSE光纖的通信接口。在對(duì)CPU插件進(jìn)行模擬量處理的時(shí)候需要變成通信接口。

2.2 集中式保護(hù)配置方案

在集電式保護(hù)配置方案內(nèi)，各個(gè)保護(hù)設(shè)備可以順利的實(shí)現(xiàn)對(duì)所有設(shè)備集電保護(hù)的工作。另外，它可以順利的完成對(duì)設(shè)備的測(cè)控。每套集中式保護(hù)都可以對(duì)變壓器進(jìn)行線路保護(hù)、母線保護(hù)、測(cè)控等。兩套的保護(hù)裝置的工作原理各不相同。例如：在變壓器的差動(dòng)保護(hù)內(nèi)，一套保護(hù)裝置是通過(guò)二次諧波制動(dòng)的工作原理，另外一套是通過(guò)波形是被對(duì)稱的工作原理來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)的。這兩套保護(hù)裝置互為備用，可以獨(dú)立進(jìn)行投退。

在這個(gè)方案當(dāng)中，將此類的保護(hù)配置改革成為數(shù)字化的繼電保護(hù)。許多種保護(hù)功能都能夠在這套設(shè)備當(dāng)中表現(xiàn)出來(lái)，進(jìn)一步提高了對(duì)系統(tǒng)內(nèi)存在的故障處理能力以及信息共享的集中化程度。除此之外，這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)在于需要較少的設(shè)備保護(hù)樹(shù)立，結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。然而，對(duì)保護(hù)設(shè)備存在非常高的要求。另外，由于運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)不多，調(diào)試人員對(duì)這種配置方案不熟悉，需要利用大量時(shí)間對(duì)其進(jìn)行充分的掌握。

三、繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)方案

3.1 500KV線路保護(hù)

在500kV線路的保護(hù)內(nèi)，根據(jù)有關(guān)系統(tǒng)工作頻率過(guò)電壓的一些要求，對(duì)對(duì)于出現(xiàn)過(guò)電壓的情況，需要配備兩套過(guò)電壓保護(hù)以及遠(yuǎn)跳保護(hù)。遠(yuǎn)跳命令是利用過(guò)電壓保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，不需要斷路器閉合情況就能夠?qū)崿F(xiàn)控制對(duì)線路間隔保護(hù)、智能終端、MU等要按照雙重化原則來(lái)配置。MU按照斷路器分電流，引入保護(hù)裝置內(nèi)。線路電壓的MU單獨(dú)和線路保護(hù)裝置進(jìn)行連接。在智能終端設(shè)計(jì)的時(shí)候，要對(duì)一個(gè)合閘線圈和兩跳閘進(jìn)行充分考慮。同時(shí)，它有著合閘和分相跳的功能。

3.2 500KV主變保護(hù)

變壓器屬于單相的自耦型變壓器。在500KV變壓器當(dāng)中，一側(cè)利用了3/2斷路器接法。220kV的一側(cè)當(dāng)中，采用了雙母線雙分段的接法。在主變保護(hù)配置當(dāng)中，配備健全的后備保護(hù)和雙套的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。一套保護(hù)裝置為公共繞組的過(guò)負(fù)荷保護(hù)，另外一套保護(hù)設(shè)備為非電氣量保護(hù)裝置。在后備保護(hù)當(dāng)中，存在眾多保護(hù)功能，例如過(guò)負(fù)荷保護(hù)、斷線閉鎖保護(hù)、過(guò)勵(lì)磁保護(hù)等。變壓器的非電量保護(hù)功能利用非電量智能單元實(shí)現(xiàn)出了保護(hù)的能力。按照單套配置，非電量智能單元進(jìn)行控制操作，接著將操作單元在變壓器智能控制柜進(jìn)行安裝。智能單元裝置通過(guò)采用直采直跳方式，采集各種非電量的信息。在GOOSE網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，跳閘出口在非電量信息內(nèi)作用。通過(guò)GOOSE網(wǎng)絡(luò)來(lái)對(duì)跳母聯(lián)、分段開(kāi)關(guān)等進(jìn)行傳輸。通過(guò)這個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以接受到失靈保護(hù)跳閘命令，并接收失靈跳閘的主變各側(cè)開(kāi)關(guān)的通斷命令。如圖3-4顯示，是主變保護(hù)的技術(shù)實(shí)施方案。

3.3 500KV斷路器保護(hù)

在斷路器保護(hù)當(dāng)中，當(dāng)利用一個(gè)半斷路器接線形式時(shí)，斷路器保護(hù)要和斷路器當(dāng)中的單元配置所連接。在斷路器保護(hù)當(dāng)中的配電柜內(nèi)，需要存在充電保護(hù)、失靈保護(hù)和斷路器重合閘等保護(hù)功能。對(duì)在相同線路內(nèi)接入的兩斷路器而言，這兩臺(tái)斷路器內(nèi)的重合閘要利用合理的方式進(jìn)行確定和選擇。當(dāng)“先重合斷路器”沒(méi)有重合成功時(shí)，不需要再對(duì)“后重合斷路器”進(jìn)行重合。為了可以使組網(wǎng)方式更加便捷，同時(shí)沒(méi)有數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)在雙網(wǎng)內(nèi)，需要將斷路器失靈保護(hù)以及重合閘來(lái)雙重化配置。我們?cè)诳紤]邊開(kāi)關(guān)斷路器保護(hù)實(shí)現(xiàn)同一時(shí)間段重合閘功能時(shí)，母線的電壓需要通過(guò)MU和線路PT內(nèi)的MU相連接。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著電力需求的不斷增加，電力設(shè)備建設(shè)的力度不斷加強(qiáng)。要確保智能變電站安全可靠運(yùn)行，制定科學(xué)合理的繼電保護(hù)方案至關(guān)重要。因此，探討500kV智能變電站繼電保護(hù)配置方案，對(duì)做好配電保護(hù)具有重要意義。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 時(shí)春雷.基于IEC61850的變電站過(guò)程層采樣值傳輸，華北電力大學(xué)（北京）博士論文.2016，l：l-5，26～30.

[2] 周旭紅.500k V變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的探討.電網(wǎng)技術(shù).2012，4，25（4）：66～69.