對(duì)變電站220kV線路保護(hù)優(yōu)化配置的探討

【摘要】變電站220kV線路保護(hù)是電網(wǎng)繼電保護(hù)中一個(gè)重要的組成部分，它是輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的保障，它直接影響到線路故障的切除效果與供電質(zhì)量，因此有必要進(jìn)行適時(shí)的優(yōu)化配置。在這種背景下，本文從基礎(chǔ)工作的優(yōu)化配置與監(jiān)控工作的優(yōu)化配置兩個(gè)方面著手，對(duì)相關(guān)的議題加以分析。

【關(guān)鍵詞】變電站；220kV；線路保護(hù)；監(jiān)控系統(tǒng)；優(yōu)化配置

一、變電站220kV線路保護(hù)基礎(chǔ)工作的優(yōu)化配置

（一）線路保護(hù)優(yōu)化配置的問題與思路

對(duì)于220kV的輸變電線路而言，在其所涉及到的各種線路保護(hù)設(shè)施運(yùn)行過程中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)過度使用及老化的問題，而這也將對(duì)有效的線路保護(hù)工作帶來不必要的約束。因而，有必要進(jìn)行有針對(duì)性的更換，或者運(yùn)用一定的方法對(duì)原有的設(shè)施進(jìn)行更新改造，確保其功能有所提升。對(duì)于線路保護(hù)進(jìn)行優(yōu)化配置是提升輸變電工作經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的機(jī)會(huì)，借助之一工作機(jī)會(huì)，能夠?qū)ο鄳?yīng)的技術(shù)要求進(jìn)行仔細(xì)的研讀，并且將所涉及到的線路保護(hù)設(shè)施與二次回路中的不合理布置加以改善。一般而言，如果二次回路與保護(hù)設(shè)施沒有進(jìn)行很好的對(duì)接，也容易導(dǎo)致保護(hù)裝置不能夠有效運(yùn)用。因此，通過線路保護(hù)的優(yōu)化配置工作也能夠剔除兩者對(duì)接過程中所出現(xiàn)的漏接與錯(cuò)接的問題。

（二）準(zhǔn)備工作的優(yōu)化配置

對(duì)于220kV線路保護(hù)進(jìn)行優(yōu)化配置之前，有必要構(gòu)建起一套較為系統(tǒng)的規(guī)章流程。具體來看，應(yīng)當(dāng)包括審批優(yōu)化配置工作開展方案、向技術(shù)部門與管理部門提交相應(yīng)的施工申請(qǐng)、進(jìn)行技術(shù)保障性論證等工作，從而確保優(yōu)化配置工作的有效開展。這也就是說，只有在較為系統(tǒng)的流程文件與技術(shù)文件的指導(dǎo)下，才可以進(jìn)行線路保護(hù)的優(yōu)化配置工作。

（三）電流互感器回路方面的優(yōu)化配置

一是升流試驗(yàn)校驗(yàn)電流回路。改變了二次回路，需要做CT一次升流校驗(yàn)電流回路。注意到現(xiàn)在的運(yùn)行工況是線路已停電，但母線保護(hù)、錄波裝置都在運(yùn)行中，因此升流前應(yīng)將母線保護(hù)在本屏解開電流連片并短接電流回路，防止試驗(yàn)電流進(jìn)入而引起保護(hù)誤動(dòng)，之后使用電流測(cè)量裝置測(cè)試二次電流幅值，并根據(jù)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)結(jié)合CT的變比及一次電流輸入值來判斷CT二次回路是否有誤。而錄波裝置不用短接電流回路，盡管錄波裝置也在運(yùn)行中，但不會(huì)動(dòng)作跳閘，加入試驗(yàn)電流還可直接從裝置的液晶屏上查看電流精度，但這具有針對(duì)性，畢竟有些地方電力公司對(duì)錄波裝置的非正常啟動(dòng)也有進(jìn)行考核，若是這樣也只能采取短接電流的做法。二是檢查電流互感器二次回路極性。線路保護(hù)需帶方向判斷，更改了電流二次回路，應(yīng)重新校驗(yàn)CT極性，對(duì)線是確定CT頭尾二次回路最為穩(wěn)妥的方法。為方便統(tǒng)一分析極性，我國一般將CT按正方向接法，即CT的一次極性端P1指向母線，二次極性端S1接入到裝置的極性端。當(dāng)CT一次電流從P1端流進(jìn)CT，從P2端流出時(shí)，二次電流將從S1端流入保護(hù)裝置，從S2端流回到CT二次線圈。

二、變電站220kV線路保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化配置

（一）傳統(tǒng)線路保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)及發(fā)展

變電站220kV輸變電線路事故診斷是通過系統(tǒng)中保護(hù)繼電器和斷路器的運(yùn)轉(zhuǎn)信息來確定故障區(qū)域及故障類型。為了確保220kV電力供應(yīng)安全及可靠性，被保護(hù)的線路及設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)迅速將故障區(qū)段隔離，并將故障區(qū)域及受故障影響的區(qū)域降低至最小范圍，確保人員安全及減少設(shè)備的損傷程度，降低對(duì)供電品質(zhì)的沖擊。一套完整監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）與事故區(qū)段偵測(cè)系統(tǒng)，將有助于提升運(yùn)轉(zhuǎn)人員處理和排除事故的能力。在輸變電系統(tǒng)發(fā)生緊急事故時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)人員常依據(jù)保護(hù)繼電器和斷路器動(dòng)作的信息，來判斷系統(tǒng)發(fā)生故障的區(qū)域與設(shè)備和故障類型。傳統(tǒng)判斷方式主要借助人力處理與解讀的方式，無法縮短事故處理時(shí)間不適用于復(fù)雜性、隨機(jī)性與耦合性等特點(diǎn)故障型態(tài)，使得傳統(tǒng)的故障診斷方法已無法滿足現(xiàn)代多重事故故障診斷技術(shù)要求。以往的220kv線路事故診斷，大多只能判斷出大范圍的事故區(qū)域，在正確性和時(shí)效性已不符大型用戶和電力業(yè)的需求。隨著監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展的成熟，即時(shí)輸變電事故診斷系統(tǒng)對(duì)確保供電品質(zhì)和提高配電網(wǎng)絡(luò)的可靠度具非常有其必要性，特別是在面對(duì)數(shù)量過多的信號(hào)、不明確信號(hào)、失誤動(dòng)作信號(hào)或多重事故的信號(hào)等而增加判讀分析的困難度的時(shí)候更為適應(yīng)。因此，發(fā)展一個(gè)具有快速正確220kv輸變電事故診斷系統(tǒng)，來判定事故區(qū)域與故障類型，以有效掌握事故區(qū)段和處理系統(tǒng)上的任何保護(hù)協(xié)調(diào)相關(guān)信息，協(xié)助運(yùn)轉(zhuǎn)人員解讀由SCADA系統(tǒng)傳送過多數(shù)量的信號(hào)，避免造成事故區(qū)域擴(kuò)大，增加整體供電系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)效率和供電品質(zhì)。

（二）線路保護(hù)監(jiān)控的優(yōu)化配置方向

220kv電力系統(tǒng)輸變電線路事故診斷，主要以主保護(hù)和后衛(wèi)保護(hù)的動(dòng)作信息作為分析依據(jù)。但上述信息的準(zhǔn)確度又受到傳遞過程中有無受到干擾和保護(hù)設(shè)備本身的精確度的影響；為了縮短故障復(fù)電時(shí)間和確保用戶供電的穩(wěn)定，特別是在復(fù)電運(yùn)轉(zhuǎn)開始之前必須能快速確定電力系統(tǒng)的故障區(qū)段及類型。因此，操作員必須有這個(gè)能力估計(jì)和對(duì)故障區(qū)段復(fù)電，如果一個(gè)斷路器和它的協(xié)助繼電器跳脫失敗，則此故障將由后衛(wèi)保護(hù)來清除，將有更多的供電區(qū)域受影響。在此，本文提出一個(gè)適用于單一或多重事故分析的新方法，也即先建立斷路器和保護(hù)繼電器動(dòng)作因果網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，再利用小波轉(zhuǎn)換對(duì)主保護(hù)和后衛(wèi)保護(hù)間的動(dòng)作信息作合理分析，排除不合理或錯(cuò)誤的信息后，運(yùn)用自組織映射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式在符合主，后衛(wèi)保護(hù)動(dòng)作的正常邏輯下，估測(cè)出發(fā)生故障區(qū)段與故障類型。利用典型的單一故障樣本，經(jīng)由模式自織組方式，將輸入（頻譜）與輸出（故障類型）的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行特征映射。經(jīng)由輸出神經(jīng)元的相對(duì)位置，也可進(jìn)行多重事故的診斷。另外，隨著科技的發(fā)展，電力系統(tǒng)保護(hù)繼電器也已經(jīng)進(jìn)入智能型繼電器的數(shù)字時(shí)代。數(shù)字保護(hù)繼電器功能強(qiáng)大，除具備安全可靠的完整保護(hù)功能之外，并整合有表計(jì)、故障測(cè)距、故障紀(jì)錄、自我偵測(cè)、可程式邏輯規(guī)劃、數(shù)字通信界面等附加功能。整體而言，數(shù)字繼電器具有維護(hù)周期長、運(yùn)用彈性高、通過詳實(shí)的事故分析研擬對(duì)策以提升保護(hù)協(xié)調(diào)功能等應(yīng)用上的重要優(yōu)點(diǎn)。因此，對(duì)于220kv線路的保護(hù)也應(yīng)當(dāng)注重對(duì)于數(shù)字繼電器的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]羅杰.闡述電力220kV繼電保護(hù)運(yùn)行及原則[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（10）

[2]茍文慶.試論500kV電纜后備保護(hù)的配置與特性[J].科技促進(jìn)發(fā)展，2010（08）