毛宗旺

摘 要：本文針對110kV變電站實際運(yùn)行進(jìn)行分析，對該變電站的直流系統(tǒng)、自動化系統(tǒng)進(jìn)行改造，提出二次改造方案，為電網(wǎng)的發(fā)展提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：變電站改造；保護(hù)調(diào)試；直流系統(tǒng)

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)，建立裝置模塊化、集成化系統(tǒng)，可以實現(xiàn)變電站系統(tǒng)的有效保護(hù)和維護(hù)，從而更好滿足目前電網(wǎng)發(fā)展需求。

1 南冶站110kV運(yùn)行現(xiàn)狀

本文針對南冶110kV變電站的實際運(yùn)行情況進(jìn)行分析，目前變電站中使用的設(shè)備已經(jīng)不能滿足變電站電網(wǎng)安全的要求，關(guān)于實際運(yùn)行的表現(xiàn)如下：

（1）南冶站以往都是使用微機(jī)LSP_P進(jìn)行包住，該裝置從1997年開始出廠，該技術(shù)已經(jīng)相對落后了，抗干擾性很差，可靠性和穩(wěn)定性也非常低。在110kV進(jìn)線側(cè)、主變保護(hù)裝置等設(shè)備上大概運(yùn)行了將近10年，這些二次設(shè)備裝置技術(shù)較為落后，運(yùn)行時間有些長。關(guān)于保護(hù)裝置對應(yīng)的插件也不完善，有些裝置如果出現(xiàn)故障，就很難被恢復(fù)，這會嚴(yán)重影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

（2）該電站的直流系統(tǒng)是2000年生產(chǎn)的，其中有些裝置老化嚴(yán)重，運(yùn)行時間比較長，在期間經(jīng)常出現(xiàn)蓄電池變形漏液、充電部分損害等情況。還有因為廠商沒有相關(guān)備件以及技術(shù)服務(wù)，造成直流系統(tǒng)無法更好地滿足需求，使南冶電站出現(xiàn)電源控制和保護(hù)的危險。

（3）南冶變電站110kV側(cè)開關(guān)和戶外敞開式刀閘開關(guān)以及變電站戶外35kV操作機(jī)構(gòu)占用較大面積，型號陳舊、運(yùn)行時間較長。另外，因為長期在戶外裸露運(yùn)行，會因為環(huán)境因素出現(xiàn)銹蝕情況，進(jìn)行維護(hù)也比較困難，檢修頻率過高，都會給電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成影響。

2 變電站二次系統(tǒng)改造

進(jìn)入數(shù)字時代，變電站的發(fā)展逐漸實現(xiàn)智能化建設(shè)。變電在二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化主要是進(jìn)行間隔層、過程層、站控層等分成改造。這種改造后的智能變電站，是利用計算機(jī)仿真技術(shù)實現(xiàn)對電網(wǎng)的控制和調(diào)度1。本次研究將針對110kV變電站以此老化設(shè)備進(jìn)行改造，以此滿足電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行需求。

2.1 變電站自動系統(tǒng)設(shè)計

本文是將傳統(tǒng)的變電站改造為自動化的變電站，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程測控、遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程通信和保護(hù)。為了滿足自動化綜合系統(tǒng)配置需求，這里將對110kV變電站進(jìn)行分層分布式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)建設(shè)，從縱向分布角度分析，可以將系統(tǒng)分為間隔層和變電站層。

2.2 變電站微機(jī)保護(hù)設(shè)計

建立電力系統(tǒng)保護(hù)裝置的目的就是保證電網(wǎng)在運(yùn)行中，出現(xiàn)故障都要保證保護(hù)裝置及時反映，避免出現(xiàn)錯誤動作。對于不同電壓的變電站等級線路來說，出現(xiàn)的故障和線路運(yùn)行也存在差異，關(guān)于不同情況的保護(hù)裝置設(shè)計如下：

2.2.1 線路保護(hù)

在線路保護(hù)中一般都會選擇切換線路進(jìn)行保護(hù)，這樣可以保證非故障線路的有效運(yùn)行。

（1）35kV線路保護(hù)裝置。35kV裝置保護(hù)是采取過流三段式保護(hù)、重合閘和過流加速段保護(hù)。過流三段式保護(hù)就是對電流速限時斷開保護(hù)、電流段保護(hù)和過流保護(hù)等。其中過流加速保護(hù)是相對獨(dú)立的部分，它能夠與重合閘相互配合，實現(xiàn)重合閘前后加速。

（2）10kV保護(hù)線路裝置。10kV線路裝置保護(hù)使用的是過流加速段保護(hù)、三段式過流保護(hù)和重合閘。這與35kV保護(hù)裝置相似。

2.2.2 主變保護(hù)配置

本文主要分析了引出線經(jīng)常出現(xiàn)的變壓器故障。其中主要故障包括：繞組線圈匝間出現(xiàn)短路、兩相之間出現(xiàn)短路、單相接地短路等。變壓器自身會因為電流短路造成繞組出現(xiàn)大量熱量，從而造成變壓器和絕緣材料因為發(fā)熱分解出氣體，造成瓦斯過重或是輕瓦斯，嚴(yán)重情況會使變壓器郵箱出現(xiàn)爆炸可能。引出線變壓器主要是因為絕緣套管出現(xiàn)故障，擊穿了絕緣套管，從而引起單相或是相間短路情況。

本文探討的110kV某變壓器測控保護(hù)系統(tǒng)，主要是對110kV以下的電壓等級裝置進(jìn)行保護(hù)。在非電量包住系統(tǒng)中，也是對110kV以下等級的電壓進(jìn)行監(jiān)控。這里使用冷控失電保護(hù)，在所有冷卻器出現(xiàn)問題時，需要將強(qiáng)油水循環(huán)冷便器和風(fēng)冷器切除，只允許20min帶負(fù)荷運(yùn)行。如果變壓器在20min內(nèi)沒有上升到75℃溫度，需要繼續(xù)運(yùn)行直到變壓器溫度上升到75℃，其中時間不超過1h。

（1）主變后備保護(hù)。在符合電壓過流閉鎖中后備保護(hù)就是變壓器保護(hù)，包括符合電壓元件、過流、時間等結(jié)構(gòu)。在后備保護(hù)中，主要就是在復(fù)合電壓裝置中配置過流閉鎖保護(hù)，主要進(jìn)行接地零序保護(hù)、過流保護(hù)、不接地零序保護(hù)。另外，可以設(shè)置一些事故遙信、多路遙信開入、遙信變位等保護(hù)多是。對于110kV變壓器，需要在以下幾個方面設(shè)置保護(hù)系統(tǒng)。

（a）中性點(diǎn)不接地：零序間隙過流告警功能在過壓零序Ⅱ段都未投入有限保護(hù)。在擊穿零序過壓和零序過流時，不能進(jìn)行交替。投入有限保護(hù)時，在間隙零序中需要對時間元件進(jìn)行過流、過壓保護(hù)。

（b）零序過流中對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段都是進(jìn)行二時限，在Ⅲ段時限中，需要對字體使用進(jìn)行控制和整定。在Ⅰ、Ⅱ段需要對零序方向閉鎖元件進(jìn)行保護(hù)。

（2）主變差動保護(hù)。進(jìn)行變差動保護(hù)就是對線圈變壓器匝間短路和單相接地線路進(jìn)行保護(hù)。主變CT三側(cè)差動也需要建立保護(hù)。這里選擇RCS-9671C作為差動變壓器保護(hù)，其中雙圈、三圈、多微機(jī)對110kV以下的電壓進(jìn)行保護(hù)，選擇RCS-9671C，這樣可以實現(xiàn)對四側(cè)變動的保護(hù)。

使用RCS-9671C變動保護(hù)時，主要是進(jìn)行差動比率式保護(hù)、速斷差動保護(hù)、中、低壓電流側(cè)過保護(hù)、線段CT判別等。在微機(jī)變壓中一般都是使用軟件進(jìn)行Δ形側(cè)和Y性側(cè)相位電流調(diào)整，差動保護(hù)是對幅值和相位各側(cè)電流進(jìn)行調(diào)整和保護(hù)。

結(jié)論

本文針對南冶110kV變電站進(jìn)行改造，主要是對全站110kV設(shè)備進(jìn)行改造，同時對微機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行升級，在以往的系統(tǒng)上進(jìn)行升級改造，實現(xiàn)了二次設(shè)備監(jiān)控，這樣可以提高該電站自動化的水平。對二次設(shè)備整體進(jìn)行微機(jī)化，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理，這對實現(xiàn)變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行有一定的促進(jìn)作用。

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