智能变电站继电保护配置的分析和探讨

陈小龙

(宁夏吴忠供电局,宁夏吴忠 751100)

智能变电站继电保护配置的分析和探讨

陈小龙

(宁夏吴忠供电局,宁夏吴忠 751100)

随着科学技术的迅猛发展,我国的电力技术得到了快速发展。尤其是智能电网技术和智能电气设备的进一步发展和运用,使得智能变电站成为发展趋势。智能变电站中的继电保护设备作为智能电网的重要组成部分,应满足灵敏性、选择性、速动性可靠性,满足智能调度、运行维护、监视控制及无人值班等信息交互的要求。

智能变电站 继电保护 配置

智能变电站继电保护装置在电气元件出现故障时能够发出警告信号和断路器跳闸指令，是有效隔离故障确保电网正常运行的自动化设备。随着电网技术的不断发展，智能变电站是目前电力系统建设的主要方向，同时也是变电站向着智能化和自动化发展的一个重要的阶段。而其智能化以及自动化实现对供电系统的稳定以及安全有着积极的意义。最近几年中，智能变电站建设速度不断提升，投入运行的智能站不断增加，智能变电站中继电保护配置的合理性及正确性，在智能变电站维护操作及安全运行中占有重要地位。因而，做好智能变电站继电保护装置的研究具有深刻的现实意义。

1 智能变电站的继电保护配置

1.1 关于过程层

所谓的过程层就是一次设备及所属智能组件，智能组件包括合并单元、接口设备以及智能终端所构成，其核心的设备是交换机。在运行过程中过程层主要是实施监控电气量，把采集到的电流、电压等电气量通过SV网利用交换机根据网络的方式进行有效的传递，除此之外还要对所运行状态下的隔离开关、断路器以及变压器等设备的信号进行有效的检测，实现对一次设备的信息采集以及控制。

1.2 关于间隔层

间隔出所具有着重要的功能，主要包括保护装置、测控和计量等装置，间隔层能够很好的实现保护以及控制设备的作用，并且对本间隔过程层数据的采集以及命令的发生优先级别进行控制，实施对一次设备的保护控制，实施操作功能，同时实现了通信功能承上启下的重要作用，快速的实现了过程层和站控层网络通讯功能。

1.3 关于站控层

站控层能够发挥出十分重要的作用，站控层主要是由远动装置、主机、以及规约转换器等部分所组成，从而能够更好的实现对于全站数据信息汇总功能，与此同时还能够时时刻刻的对数据库进行不断的更新，从而把收集起来的信息进行传递到监控中心，同时具有在接受调度指令，向间隔层以及过程层进行传递进行操作等功能。

2 智能变电站继电保护总体配置方案与配置原则

2.1 继电保护总体配置方案

在智能变电站按照三层两网的网络结构配置，线路保护、变压器保护等间隔保护安排在过程层，可不依赖过程层交换机直接与合并单元、智能终端通过光缆连接，实现直采直跳；多间隔的母线保护配置在间隔层，通过过程层交换机网络实现网采网跳或网采直跳，实现对一次设备的检测与控制，线路保护和变压器等保护含包含传统保护中的主保护及后备保护；对于变电站中低压侧非智能设备，则应当将测控设备与保护设备等与一次设备就近设置，以有效减少运行与设备维护的工作量。该继电保护总体配置方案，可有效避免因数据采样、通信链路跳闸而导致的保护功能失效，同时还减少了继电保护配置中所需消耗的网络数据份额。

2.2 继电保护配置原则

(1)智能变电站继电保护的配置，应以加强保护装置的可靠性作为基础，并充分满足选择性、可靠性、速动性以及灵敏性等方面的要求。变电站继电保护方案的设计与实施的不仅是继电保护装置，而是继电保护系统，要求二次回路、一次设备以及保护装置进行配合协调。

(2)继电保护装置适宜独立分散及就地安装，继电保护装置的安装和运行环境均应满足相应的技术标准要求。各网络应相互独立，为有效避免同一装置在接入不同网络时，所造成各网络之间的相互干扰，要求装置内部各网络的数据接口控制器也应完全独立。

(3)继电保护装置应直接采样，在采样时对多间隔或单间隔的保护适宜直接跳闸进行，如需要采取其它的跳闸方式，要求相应设备均应满足配置原则中对于保护可靠性和快速性的要求。对电子式互感器的采样可通过两路独立的采样系统进行，每路采样系统均应接入合并单元(MU)并采用双A/D系统，每个合并单元(MU)的输出两路数字的采样值可通过同一路通道进入同一套保护装置当中。

(4)对220KV电压等级的双母线接线型式中，各间隔适宜配置双套独立保护装置，保护功能完善，配置双套合并单元及智能终端，并分别组网，以提高继电保护的可靠性，并实现对二次回路的有效简化。

3 智能变电站继电保护配置实施的保护

3.1 母线保护

智能变电站内的220KV母线保护配置双套含失灵功能，每套保护分别作用于一组跳闸线圈，母线差动保护及失灵保护应具有复合电压闭锁功能，母联不经电压闭锁直接出口。各个间隔合并单元、智能终端均应双套配置，独立组网，110KV母线保护采用单套配置。

3.2 变压器保护

变压器保护装置主保护为纵联差动保护，后备保护包括零序电流保护、复压过流、过激磁(330KV及以上)保护等，三侧保护装置分别通过各自CVT及合并单元采集电流量，通过引入GOOSE和智能终端进行各侧断路器控制；而对于非电量保护装置主要采用非电量智能终端下放安装在就地变压器本体智能柜，通过电缆采集变压器各种非电量信息，然后通过电缆线在GOOSE网络出口跳闸命令作用于各断路器。

3.3 线路保护

在电力系统中的线路保护配置主要是以纵联差动作为主保护系统，后备保护装置主要是集中式保护装置中。对于单断路器方式的主接线以及线路保护装置通过主保护系统的对侧线路保护和光纤通信口保护装置通信，以能够达到实现纵联保护的作用。

4 结语

智能电网的不断建设，使智能变电站得以快速发展起来，这就对继电保护的发展提出了更高的要求。所以在智能变电站建设过程中，需要充分的发挥继电保护的作用，利用各种新技术和新设备，将其应用到继电保护系统中来，实现故障的快速切除，使后备保护动作时间长的问题得到有效解决。而且随着科技水平的不断提高，智能继电保护系统也会更加完善，在智能变电站中发挥最大的作用。

[1]万吨,罗李.智能变电站继电保护配置的展望和探讨[J].城市建设,2012,(30).

[2]叶晓琴,侯剑瑜.数字化继电保护在智能变电站中的应用[J].电源技术应用,2012,(12):174,179.