110kV智能变电站电气一次系统及继电保护运维研究

詹琦 庄琼剑

摘 要：电力系统一直以来都是我国经济发展的重要组成部分。随着我国全球一体化建设目标的推进，电力系统在发展中也朝着智能化的方向不断迈进。尤其是电气一次系统及继电保护运维更得到了深入的发展，本文将针对这一论题进行如下分析与讨论。

关键词：智能变电站；电气一次系统；继电保护

首先来说，变电站的电气一次系统是电力系统的重要组成，而电气一次系统中的主接线又保障了电力系统整体的安全性、灵活性及运行稳定性。因此，保障了变电站电气一次系统及继电保护的运维能力，也就使电力系统的运行能力得到了保障。

1 110kV智能变电站电气一次系统设计

1.1 实例分析

国内某变电站在进行智能化改造中的等级电压为110kV。按照设计要求，该变电站在电气一次系统改造中必须保证拥有12回10kV的出线和1回110kV的出线。同时，该智能变电站电气一次系统规划为2台变压器设备。另外，该智能变电站目前只有一座生产性综合楼，生产规模相对较小，在生产中应用的是GIS组合电气及开关柜设备。

1.2 智能化变电站电气一次系统

针对于该智能变电站电气一次系统的设计要求，在保证降低成本，满足电气设备运行安全、可靠性的前提下，在电气一次系统改造中首先对电气设备进行了合理的选择，其次对与之相匹配的智能终端设备及传感器设备进行了选择，从而最大程度上保证了电气一次系统的运行能力。

其一，该智能变电站对变压器系统进行了改造。首先通过科学智能化原理实现了终端系统的气体溶解特征的量化监测分析功能。并且实现了在调压开关等设备对主变压器的电量控制功能以及对主变中性点隔开关的控制功能。

其二，该智能化变电站对110kV的进线侧及内桥侧进行改造。首先采用了罗式线圈电子式的电流电压传感器对110kV进侧线和内桥线侧进行改造。另外，该智能变电站在设计改造中考虑到成本的问题，对出线间隔的线路选用了较为常用的传感器设备，不仅大大地降低了改造的成本，同时保障了电气一次系统的运行稳定性能。

其三，该智能变电站对电气一次设备进行开关的改造。该变电站在对110kV电气一次系统进行安装时，首先利用了开关柜的多功能特点对电气设备进行了实时的监控、计量以及保证。另外，该智能变电站通过了对断路器设备的分析、控制及数据的收集工作，来实现了电气系统对110kV断路器的控制功能。

2 110kV智能变电站继电保护运维措施

110kV智能变电站的继电保护运维对提高电力系统的运行综合能力有着十分重要的作用。因此，必须有针对性地制定出几点具体的保护运维措施。

2.1 110kV变压器的保护运维措施

一般而言，在智能变电站的继电系统保护中，过程层对变压器的保护形式均是采用了分布式的保护运维结构。也就是说，一般情况下，当变压器开启工作状态时，则系统会立启动差动保护装置，而后随之启动后备保护装置。而110kV变电站的变压器保护运维模式则不同于一般的变压器保护，在110kV变压器启动工作状态时，可以同时实现差动保护与后备保护机能，使其可以得以双重的保护。另外，对变压器的保护运维还要注意以下几点要求，即：确保变压器的周围无积水和杂物，检查和完善变压器的防侵蚀措施，如果变压器的灰尘较多时，要进行及时的清理，定期对变压器元件进行检查，检查变压器的声音是否存在异常、温度及湿度是否达到标准要求。

2.2 对隔离刀闸的保护运维措施

首先来讲，隔离刀闸的主要作用是在对电气一次设备进行检查时隔离电压，同时保证需要检修的设备与工作状态下的设备之间保留断点。另外，隔离刀闸在改变电气设备运行状态时可以完美在配合断路器实现倒闸的操作。因此，对隔离刀闸的保护运维需要注意以下几点要求，即：因为隔离刀闸是没有灭弧装置的，因此不能用接通或是断开负荷电流的方式进行保护。另外，隔离刀闸的类型十分多，在对其进行保护运维时应按照不同的需求进行保护。最后，隔离刀闸是110kV变电站电气开关应用最为广泛的一种装置，它自身的工作原理及结构是十分简单的。但由于隔离刀闸的使用量较大，对其工作状态下的可靠性要求相对较高，因此要定期更换隔离刀闸内部的元件，保证隔离刀闸能够始终处于工作状态中。

2.3 线路的保护运维措施

在110kV智能变电站继电保护运维中，必须要首先保证变电站的运行状态与继电保护系统实时相连。同时，要求在保护中，变电站的线路间隔之间要与设备的监控装置相连接，从而实现变电站的智能系统终端与Goose网络环境进行实时的數据交换及信息的交流。

2.4 变电层的继电保护运维措施

除了上述的继电保护外，变电层的继电保护也是十分重要的。通常来讲，智能变电层的继电保护均采用的是后备式和集中式的保护系统。采用这两种保护措施对变电层进行继电保护，更有利于实现智能变电站的自动调节与实时在线监控保护功能。

2.5 继电保护的原则

针对于110kV智能变电站的继电保护而言，智能变电站设计中的接地导线敷设要比高级别的导线布局更为简单。但在设计110kV继电保护中，仍要遵循着基本的原则：首先，智能变电站的继电保护装置的设计要满足于传统继电保护中对‘四个要点的要求，并且要同时满足变电站实时变换的要求。Goose网络、过程网、VS网以及变电站控制层MS网之间要保持在相对独立的关系中，并且要保证网络接入中各控制设备不会受到相互的干扰。

3 结语

综上所述可知，智能变电站电气一次系统及继电保护运维对提高电力系统的运行能力有着十分重要的作用。因此，在智能变电站继电保护中，首先要制定出科学合理的保护措施，其次针对于不同的系统设备给予不同形式的保护，从各方面提高电力系统及设备的运行能力。

参考文献：

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