鄧懷祥

摘要：在智能電網(wǎng)中，智能變電站是其中重要的一項(xiàng)結(jié)構(gòu)體系，而智能變電站的建設(shè)則具有非常明顯的經(jīng)濟(jì)效益。但對(duì)于110kV智能變電站來說，安全仍然是其最為關(guān)注的問題，只有保證變電站的運(yùn)行安全，才能夠確保整體運(yùn)行質(zhì)量，進(jìn)而保證電能輸送的穩(wěn)定性?；诖?，本文便針對(duì)110kV智能變電站中的繼電保護(hù)配置進(jìn)行分析，提出了相關(guān)的配置設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：110kV智能變電站;繼電保護(hù);配置分析

引言：目前，我國(guó)多數(shù)智能電網(wǎng)都應(yīng)用變電站通信網(wǎng)絡(luò)，并相繼實(shí)現(xiàn)了變電站的數(shù)字化。智能變電站的二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化便是通過多條網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)交換模擬量。智能開關(guān)等結(jié)構(gòu)的運(yùn)用進(jìn)一步提高了智能變電站的智能化與網(wǎng)絡(luò)化水平，但這也使得對(duì)于系統(tǒng)安全保護(hù)有著更高的要求，其中最為明顯的問題便是保護(hù)網(wǎng)跳閘，及之后的多流量網(wǎng)絡(luò)相應(yīng)問題，因此針對(duì)智能變電站的繼電保護(hù)配置進(jìn)行分析，并進(jìn)一步優(yōu)化與改進(jìn)繼電保護(hù)配置則至關(guān)重要。

一、110kV智能變電站繼電保護(hù)配置的設(shè)計(jì)原則

和其它高電壓變電站對(duì)比，110kV變電站中的接線與設(shè)備更加簡(jiǎn)易，而結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求，在變電站繼電保護(hù)配置設(shè)定方面需要謹(jǐn)遵集中原則：繼電保護(hù)實(shí)施方案需要符合“四性”要求;過程層網(wǎng)以及站控層網(wǎng)等結(jié)構(gòu)各自獨(dú)立，而繼電保護(hù)裝置在接入時(shí)也需要通過相對(duì)應(yīng)的接口控制器完成;電壓等級(jí)單雙母線分段等接線模式，電子式電壓互感器設(shè)計(jì)都需要在線路與變壓器間加裝三相EVT，若可以則最好選擇電子式電流;100kV電壓等級(jí)利用保護(hù)測(cè)控一體化裝置較為適宜;在保護(hù)就地安裝過程中，保護(hù)裝置可以集成智能終端等功能，智能終端最可以利用單套配置;主變合并單元應(yīng)用冗余配置效果較為明顯，其他單元在設(shè)計(jì)方面則以單配為宜;故障錄波裝置可以與網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄裝置記錄多數(shù)合并單元數(shù)據(jù)，錄波器與網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄裝置分別具有三種網(wǎng)絡(luò)的接口，可以選用獨(dú)立數(shù)據(jù)接口控制器來控制。智能變電站通常具有兩種保護(hù)配置，分別為系統(tǒng)保護(hù)配置與常規(guī)保護(hù)配置，而這各有優(yōu)勢(shì)與不足，功用對(duì)比如表1所示[1]。

二、110kV智能變電站繼電保護(hù)配置方案

（一）線路保護(hù)

針對(duì)110kV智能變電站而言，其中的保護(hù)系統(tǒng)可以根據(jù)間隔單套的形式配置，線路保護(hù)直接跳斷路器。經(jīng)過網(wǎng)啟動(dòng)斷路器以及重合閘功能。線路保護(hù)配置方案如圖1所示，間隔內(nèi)保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)不僅能和網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互，還通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式與智能終端銜接。保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ軐?shí)現(xiàn)直接采樣，和智能終端的銜接又形成了直接跳閘功能。線路與母線中增設(shè)的互感器在獲取電流電壓數(shù)據(jù)后便會(huì)與合并單元連接，在將信息打包之后傳輸?shù)絊V網(wǎng)與測(cè)控設(shè)備中。

（二）間隔層與過程層設(shè)備配置

（1）互感器配置

在110kV智能變電站中，線路利用三相電子式電流互感器，母線則應(yīng)用三項(xiàng)式電壓互感器，低壓側(cè)應(yīng)用三相電子式電流電壓互感器，高壓側(cè)中性點(diǎn)利用單向電子式電流互感器。

（2）合并單元的配置

線路與母線合并單元都需要聯(lián)合雙套變壓器保護(hù)配置，合并單元在設(shè)計(jì)方面也需要根據(jù)兩段母線雙套配置的形式設(shè)計(jì)。合并單元利用內(nèi)橋智能終端來獲取閘刀等結(jié)構(gòu)位置信息，具有幾個(gè)SV接口，利用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的形式來銜接合并單元。高低壓側(cè)中性點(diǎn)合并單元都利用雙套配置，與高壓側(cè)中性點(diǎn)互感器等原件進(jìn)行連接。

（3）智能終端配置

智能變壓器自身以及智能終端等配置。兩段母線單配置智能終端，針對(duì)常規(guī)互感器間隔來說，一般情況下利用合并單元和智能終端一體化系統(tǒng)效果最為明顯。

（4）保護(hù)裝置配置

線路間隔通常會(huì)應(yīng)用保護(hù)測(cè)控一體化系統(tǒng)單套配置，包括健全的主后背保護(hù)系統(tǒng)。橋間隔利用保護(hù)測(cè)控一體化系統(tǒng)。變壓器電氣量的保護(hù)利用雙套配置，其中包括主后背保護(hù)系統(tǒng)，與線路電流合并單元以及母線電壓合并單元等結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，非電量保護(hù)單套配置。低壓間隔利用監(jiān)測(cè)保護(hù)結(jié)合的裝置實(shí)現(xiàn)。

（三）母線保護(hù)配置

一般情況下，過程層交換機(jī)間傳輸條，命令和其他相關(guān)狀態(tài)信息，所以過程層通信的穩(wěn)定性則具有重大意義，同時(shí)母線保護(hù)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)的通暢性和安全性有著更高要求。所以針對(duì)間隔相對(duì)比較多的變電站，數(shù)據(jù)傳輸較為頻繁時(shí)往往也會(huì)出現(xiàn)各種問題，如網(wǎng)絡(luò)延時(shí)。母線保護(hù)誤動(dòng)、信號(hào)丟失等問題，容易形成差流進(jìn)而觸發(fā)保護(hù)誤動(dòng)。因此，需要進(jìn)一步優(yōu)化母線的保護(hù)配置方式，利用母線直采直跳的方式設(shè)計(jì)，如圖2所示。母線保護(hù)裝置利用光線來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的收發(fā)，并應(yīng)用專用的光纖接收電壓采樣值，以及實(shí)現(xiàn)間隔智能單位發(fā)送的開關(guān)量信息的接收。動(dòng)作和出線間隔以及母聯(lián)間隔。針對(duì)母線保護(hù)動(dòng)作后的封鎖備自投信息則需要應(yīng)用過程層光纖實(shí)現(xiàn)傳遞，進(jìn)一步降低光纖等裝置的成本。

通常來說，母線保護(hù)裝置的運(yùn)作模式為：在母線保護(hù)下發(fā)送報(bào)文，明確開關(guān)的現(xiàn)狀信息，智能單元向間隔層母線保護(hù)發(fā)送開關(guān)的具體數(shù)據(jù)，包含母線單元。母線保護(hù)接收多個(gè)間隔采樣信息，若母線區(qū)出現(xiàn)異常，那么保護(hù)裝置便會(huì)將相關(guān)的報(bào)文發(fā)送到智能終端直接跳閘。智能單元在接收到報(bào)文后跳開關(guān)，備用電源自投裝置在接收到信息后也會(huì)閉鎖，在開關(guān)跳閘之后，智能單元傳遞報(bào)文，針對(duì)開關(guān)目前的情形進(jìn)行檢查，確定跳閘結(jié)果[2]。

結(jié)束語：近年來，110kV智能變電站的發(fā)展對(duì)于智能電網(wǎng)來說具有非凡的意義，而智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷完善，建設(shè)規(guī)模的不斷拓展，也進(jìn)一步為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)作提供了更加可靠的保障。而在繼電保護(hù)配置方面，需要實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化直采直跳等模式，才能夠有效加強(qiáng)110kV智能變電站的整體運(yùn)行效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳達(dá)天. 110kV智能變電站的繼電保護(hù)研究[J]. 河南科技，2016（23）：136-137.

[2]劉叢然，梁新蘭. 110kV數(shù)字變電站繼電保護(hù)配置方案探討[J]. 電氣自動(dòng)化，2017，39（01）：53-55.