110kV智能變電站繼電保護問題的分析

方三平

【摘 要】近年來，在經濟全球化的發展模式背景下，實現經濟的高效、快速以及穩定發展是目前我國研究的重要課題，電力行業作為我國國民經濟發展以及人們生活的基礎，在常規變電站以及數字變電站的基礎上實現智能變電站的改革對電網的進一步發展有非常重要的現實意義。 本文論述了110kV智能變電站繼電保護的原則，對智能變電站繼電保護裝置的檢測驗收的內容進行了分析?？偨Y繼電保護方式和方法，促進智能變電站的健康發展。

[關鍵詞]：繼電保護、110kV智能變電站、保護分析

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

智能變電站對我國信息變革、智能化電網變革等一些改革工作中基礎的一環，也是非常重要的一環，據以往的智能變電站建設經驗來看，建立性能良好、網絡全面的繼電系統是智能變電站建設的保證，在110 kV智能變電站的建設工作中，我們結合繼電保護系統的裝配原理、站控層的繼電保護系統、過程層的繼電保護系統這三個方面來進行分析，對智能變電站中繼電保護裝置的建設作出規劃，并提出一些合理性的探究意見。

1、110 kV變電站中繼電保護系統的配置和原則

1.1繼電保護配置

110kV智能變電站中繼電保護的配置規劃主要包括過程層以及站控層。其中對于一次設備，過程層配置可以實現獨立主保護機制，不僅可以保護變電站中所有的電力設備，同時過程層也占主導地位。如果是一次智能變電設備，則其繼電保護裝置應該將合并器、保護裝置和測控設備等安裝在就近的智能設備匯控柜中，或者直接將其保護設備安置在智能設備的內部，從而使智能設備的運行和維護更加簡便。采用這種方法的一種重要原因是可以充分避免因為內部通訊線路跳閘、采樣等這些不可確定因素而引發的繼電保護失效現象，而且使用該種方法網絡數據就能在繼電保護發生時得到更充分的保存，使損失數據減少，提高對數據的保護程度。

1.2 繼電保護原則

相對高電壓等級的變電站而言，110kV變電站中的設施與裝配比高等級的智能變電站更簡單，設備形式等簡易。在設置110kV智能變電站的繼電保護裝置時其需遵循以下三點原則：①傳統的繼電保護系統具有可靠性、靈敏性、快速性以及選擇性，在智能變電站的繼電保護中也應繼續滿足基本的“四性”以及實時建設的變化安全需求。

②對于110kV及以上電壓等級的變電站，單母線和雙母線在具備一定條件時，兩種分段接線之間可安裝電壓電流感應電子互感裝置，同時智能變電站中的過程層SV網、GOOSE網和站控層MMS網之間應確保相互獨立關系，各網接入繼電保護時，要保證各網數據口控制裝置之間相互不能干擾。

③對于110kV及以下電壓等級的變電站，適宜采用一體化的保護測控集成裝置，在就地安裝智能保護系統時，可以采用集成安裝的形式實現智能終端的這些功能。對于主變壓器而言，各側的合并單元應采用冗余裝配方式，其他各間隔間的合并單元適合單套裝配的方式。同時應該注意每個合并單元的過程層網絡信息數據都應有所記錄，記錄工作也應由網絡數據分析記錄設備和故障錄波設備共同完成。而且這兩套設備進行數據記錄時應保證其對應的SV、GOOSE以及MMS三者之間的網絡的數據接口控制裝置應相互獨立。

2 、110 kV智能變電站中過程層繼電保護

110 kV智能變電站的過程層主要組成結構包括一次設備，一次設備的附屬組件和裝置。過程層主保護計劃的主要配置是快速跳閘裝置，其保護內容主要包括：變壓器保護、母線保護、線路保護等。

2.1 變壓器保護

一般變電站的繼電保護工作中過程層變壓器保護計劃主要采取分布式保護，具體來說，當變壓器保護工作啟動時首先啟動的差動保護內容，之后啟動后備保護內容。但110 kV智能變電站中變壓器保護設置則有所不同，具體來說，其變壓器保護配置可實現差動保護與后備保護的雙運行機制。在對110 kV智能變電變壓器保護計劃進行取樣分析，分析結構顯示，各側受控斷路器自動跳閘，而保護過程中分段斷路裝置和失靈裝置的啟動控制信息的傳遞與數據記錄均有由GOOSE網絡所完成。

2.2 母線保護

對于110kV智能變電站的母線保護，一般采用相應的分布式設計裝置實現每個間隔間的相互獨立。110kV智能變電站的母線保護和一般智能變電站一樣也采取母線分段保護計劃，其不同之處就在于每個保護單元可以直接與合并單元相連，并且與智能系統終端相連，不需要再進行網絡數據和信息的交換，分別實現保護工作中的開關跳閘功能和數據取樣功能的完全自動化。同時在繼電保護的過程中，跨間隔信息可以經過互不干涉的SV網絡和GOOSE網絡實現直接傳輸。

2.3 線路保護

110 kV變電站的繼電保護計劃在設計之初就要明確一點，變電站的實時運行狀態需與繼電保護實時相連，并且依據間隔作為單套配置的依據，這要求變電站中兩個間隔之間的測控保護設備要分別與合并單元、智能系統終端以及GOOSE網絡一一進行數據信息的交換和連接。與傳統的變電站繼電線路保護不同的是，該種線路保護方式直接將信息傳遞給智能終端，并接收命令信息。

3.站控層的繼電保護

智能站控層的繼電保護主要采用集中式后備保護裝置，其可以很好的實現自動調定與實時在線調定的雙重配置。集中式后備保護系統主要為本變電站和對相鄰變電站實現后備保護功能，在實際工作中，智能繼電保護裝置在不同變電站的運行時期的實際功能差距很大，這要包括以下三個運行階段：①正常供電。變電站正常供電時，電力系統中相應設備和保護裝置均在額定狀態下，繼電保護系統只需負責對系統運行狀態的預警以及電力設備的實時監控。②供電故障。主要負責在電力系統輸電發生短路或設備運行發生故障時，繼電設備能夠及時的切斷電力系統的故障部分，并將實時數據信息傳輸給智能終端。③供電異常。繼電保護主要負責在電力系統運行異常時發出警告信號，及時通知維護人員處理。

4 總結

智能變電站是發電站發展的必經之路，對我國智能化電網的建設工作也有著十分重要的意義，而繼電保護作為保證智能變電站良好運行的基礎條件之一，如何夠構建優良的繼電保護系統也是智能變電站改革過程中所遇到的重要問題，通過上文對110 kV智能變電站的繼電系統建設規劃進行了探討，總結出一些常用的智能站中的繼電保護方式和方法。

參考文獻

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