110kV智能变电站的继电保护配置分析

邓怀祥

摘要：在智能电网中，智能变电站是其中重要的一项结构体系，而智能变电站的建设则具有非常明显的经济效益。但对于110kV智能变电站来说，安全仍然是其最为关注的问题，只有保证变电站的运行安全，才能够确保整体运行质量，进而保证电能输送的稳定性。基于此，本文便针对110kV智能变电站中的继电保护配置进行分析，提出了相关的配置设计方案。

关键词：110kV智能变电站;继电保护;配置分析

引言：目前，我国多数智能电网都应用变电站通信网络，并相继实现了变电站的数字化。智能变电站的二次设备网络化便是通过多条网络来构建一个通信网络交换模拟量。智能开关等结构的运用进一步提高了智能变电站的智能化与网络化水平，但这也使得对于系统安全保护有着更高的要求，其中最为明显的问题便是保护网跳闸，及之后的多流量网络相应问题，因此针对智能变电站的继电保护配置进行分析，并进一步优化与改进继电保护配置则至关重要。

一、110kV智能变电站继电保护配置的设计原则

和其它高电压变电站对比，110kV变电站中的接线与设备更加简易，而结合相关标准与要求，在变电站继电保护配置设定方面需要谨遵集中原则：继电保护实施方案需要符合“四性”要求;过程层网以及站控层网等结构各自独立，而继电保护装置在接入时也需要通过相对应的接口控制器完成;電压等级单双母线分段等接线模式，电子式电压互感器设计都需要在线路与变压器间加装三相EVT，若可以则最好选择电子式电流;100kV电压等级利用保护测控一体化装置较为适宜;在保护就地安装过程中，保护装置可以集成智能终端等功能，智能终端最可以利用单套配置;主变合并单元应用冗余配置效果较为明显，其他单元在设计方面则以单配为宜;故障录波装置可以与网络报文记录装置记录多数合并单元数据，录波器与网络报文记录装置分别具有三种网络的接口，可以选用独立数据接口控制器来控制。智能变电站通常具有两种保护配置，分别为系统保护配置与常规保护配置，而这各有优势与不足，功用对比如表1所示[1]。

二、110kV智能变电站继电保护配置方案

（一）线路保护

针对110kV智能变电站而言，其中的保护系统可以根据间隔单套的形式配置，线路保护直接跳断路器。经过网启动断路器以及重合闸功能。线路保护配置方案如图1所示，间隔内保护测控系统不仅能和网实现数据的交互，还通过点对点的方式与智能终端衔接。保护测控系统和数据传输等功能实现直接采样，和智能终端的衔接又形成了直接跳闸功能。线路与母线中增设的互感器在获取电流电压数据后便会与合并单元连接，在将信息打包之后传输到SV网与测控设备中。

（二）间隔层与过程层设备配置

（1）互感器配置

在110kV智能变电站中，线路利用三相电子式电流互感器，母线则应用三项式电压互感器，低压侧应用三相电子式电流电压互感器，高压侧中性点利用单向电子式电流互感器。

（2）合并单元的配置

线路与母线合并单元都需要联合双套变压器保护配置，合并单元在设计方面也需要根据两段母线双套配置的形式设计。合并单元利用内桥智能终端来获取闸刀等结构位置信息，具有几个SV接口，利用点对点的形式来衔接合并单元。高低压侧中性点合并单元都利用双套配置，与高压侧中性点互感器等原件进行连接。

（3）智能终端配置

智能变压器自身以及智能终端等配置。两段母线单配置智能终端，针对常规互感器间隔来说，一般情况下利用合并单元和智能终端一体化系统效果最为明显。

（4）保护装置配置

线路间隔通常会应用保护测控一体化系统单套配置，包括健全的主后背保护系统。桥间隔利用保护测控一体化系统。变压器电气量的保护利用双套配置，其中包括主后背保护系统，与线路电流合并单元以及母线电压合并单元等结构进行连接，非电量保护单套配置。低压间隔利用监测保护结合的装置实现。

（三）母线保护配置

一般情况下，过程层交换机间传输条，命令和其他相关状态信息，所以过程层通信的稳定性则具有重大意义，同时母线保护针对网络的通畅性和安全性有着更高要求。所以针对间隔相对比较多的变电站，数据传输较为频繁时往往也会出现各种问题，如网络延时。母线保护误动、信号丢失等问题，容易形成差流进而触发保护误动。因此，需要进一步优化母线的保护配置方式，利用母线直采直跳的方式设计，如图2所示。母线保护装置利用光线来实现数据信息的收发，并应用专用的光纤接收电压采样值，以及实现间隔智能单位发送的开关量信息的接收。动作和出线间隔以及母联间隔。针对母线保护动作后的封锁备自投信息则需要应用过程层光纤实现传递，进一步降低光纤等装置的成本。

通常来说，母线保护装置的运作模式为：在母线保护下发送报文，明确开关的现状信息，智能单元向间隔层母线保护发送开关的具体数据，包含母线单元。母线保护接收多个间隔采样信息，若母线区出现异常，那么保护装置便会将相关的报文发送到智能终端直接跳闸。智能单元在接收到报文后跳开关，备用电源自投装置在接收到信息后也会闭锁，在开关跳闸之后，智能单元传递报文，针对开关目前的情形进行检查，确定跳闸结果[2]。

结束语：近年来，110kV智能变电站的发展对于智能电网来说具有非凡的意义，而智能电网技术的不断完善，建设规模的不断拓展，也进一步为电力系统的稳定运作提供了更加可靠的保障。而在继电保护配置方面，需要实现统一化直采直跳等模式，才能够有效加强110kV智能变电站的整体运行效益。

参考文献：

[1]吴达天. 110kV智能变电站的继电保护研究[J]. 河南科技，2016（23）：136-137.

[2]刘丛然，梁新兰. 110kV数字变电站继电保护配置方案探讨[J]. 电气自动化，2017，39（01）：53-55.