淺談110kV智能變電站繼電保護(hù)問題

摘要：為了提升智能變電站的工作效益，做好變電站的繼電保護(hù)工作很有必要，這就需要進(jìn)行智能變電站繼電保護(hù)方式策略的更新，以更好地解決電網(wǎng)運行中繼電保護(hù)出現(xiàn)的問題，保證智能變電站繼電保護(hù)功能的準(zhǔn)確性，提升其綜合應(yīng)用效益。

關(guān)鍵詞：智能變電站；繼電保護(hù)；變電站故障；一次設(shè)備；二次設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM77 文章編號：1009-2374（2015）29-0141-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.071

在實際工作中，影響110kV智能變電站繼電保護(hù)的因素是非常多的，比如變電站的設(shè)備問題、繼電保護(hù)方法問題、管理問題、人員應(yīng)用問題等，這些都影響了智能變電站的日常工作。為了解決現(xiàn)實問題，我們有必要針對智能變電站中繼電保護(hù)出現(xiàn)的相關(guān)問題進(jìn)行分析，尋求一些解決的方案，希望給同行在工作中遇到異常情況時提供一些參考經(jīng)驗。

1 智能變電站繼電保護(hù)開關(guān)拒合的優(yōu)化方案

第一，隨著時代的發(fā)展，變電站應(yīng)用策略不斷得到更新。在這個過程中，電氣設(shè)備越來越高級、運行速度越來越快、可靠性越來越好，其更加具備先進(jìn)性及集成性，這些都促進(jìn)了電力系統(tǒng)的良好工作，從這里可以看到智能變電站的重要工作意義。在日常工作中，繼電保護(hù)是變電站的重要組成部分，是變電站穩(wěn)定運行的重

難點。

通過一系列的科學(xué)實踐可以得知，智能變電站的諸多故障都發(fā)生在110kV變電站工作中，很多的故障因素都與繼電保護(hù)密切相關(guān)，通過對繼電保護(hù)的常見問題的分析，更有利于我們針對實際情況進(jìn)行相關(guān)解決策略的應(yīng)用，從而滿足實際繼電保護(hù)問題的解決。

從物理層面來說，繼電站涉及到一次設(shè)備、二次設(shè)備層面的應(yīng)用。所謂的二次設(shè)備就是涉及到監(jiān)控、測控、通信、保護(hù)等設(shè)備。隨著設(shè)備的智能化發(fā)展，變電站的一次設(shè)備及二次設(shè)備不斷得到更新，這兩者實現(xiàn)了結(jié)合。在邏輯層面上，可以具體分為間隔層、站級層、過程層，在這些分級中，過程層是智能化電氣設(shè)備的重要組成部分，也是智能化部分，涉及到的應(yīng)用環(huán)節(jié)比較多，比如設(shè)備監(jiān)控、電氣量參數(shù)檢測等。

第二，隨著智能變電站工作策略的優(yōu)化，間隔層設(shè)備不斷發(fā)展變化，特別是在自動化層面的變化，其表現(xiàn)為通信信息的分層、對象的統(tǒng)一建模、自描述規(guī)范技術(shù)等的應(yīng)用。在這個環(huán)節(jié)中，站控層需要進(jìn)行變電站及其控制系統(tǒng)的通信，它的存在基礎(chǔ)是信息的共享性，保證變電站運行的合理性，保證運作過程中各個功能的協(xié)調(diào)。GOOSE網(wǎng)是一種過程層網(wǎng)絡(luò)，其是面向通用變電站事件的網(wǎng)絡(luò)。SMV/SV網(wǎng)需要進(jìn)行采樣測量值信息的傳輸，其也是一種過程層網(wǎng)絡(luò)。MMS網(wǎng)為了滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，可以進(jìn)行變電站主網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。

第三，為了工作需要，我們需要進(jìn)行實際事件分析。某個變電站擁有一臺20000kVA的主變設(shè)備一臺，其輸出線路由不同的保護(hù)設(shè)備構(gòu)成，比如過電流保護(hù)設(shè)備、電流速斷保護(hù)設(shè)備。這種開關(guān)得到了投入運行，實踐證明，其具備良好的運行狀況，但是隨著居民生活質(zhì)量的提升，其用電負(fù)荷不斷的加大，這意味著配變?nèi)萘康牟粩嘣龃?。該設(shè)備運行了4年之后，10#開關(guān)出現(xiàn)了拒合情況，工作人員沒有很好地進(jìn)行該故障的排除，進(jìn)行了10#開關(guān)跳合情況的記錄。

10#開關(guān)出現(xiàn)上述情況的原因是有規(guī)律的，在運行過程中，開關(guān)必須要滿足相關(guān)條件才能出現(xiàn)所謂的開關(guān)跳躍故障，比如開關(guān)所在線路出現(xiàn)了相間短路故障，并且這種故障是永久性的，又如開關(guān)的節(jié)點焊死了或者出現(xiàn)合閘位置的卡死情況，導(dǎo)致其無法進(jìn)行復(fù)位。通過對這兩點的分析，工作人員再進(jìn)行該開關(guān)的測試及其檢查，從而保證開關(guān)的正常運行。

我們需要注意的是10#開關(guān)不是所謂的開關(guān)跳躍情況，在恢復(fù)運行過程中，該開關(guān)依舊出現(xiàn)拒合情況，工作人員再次針對問題進(jìn)行分析研究，得知出現(xiàn)該情況的原因是此開關(guān)的過程保護(hù)沒有進(jìn)行時限的應(yīng)用，從而導(dǎo)致其出現(xiàn)實質(zhì)性問題。

第四，上面的情況之所以出現(xiàn)，都是因為過電流保護(hù)時間繼電器的問題，如果這種時間繼電器不能進(jìn)行良好的連接或者不能進(jìn)行常開接點的回路有效連接，不能進(jìn)行瞬動常開接點的回路有效連接，就會出現(xiàn)過電流保護(hù)過程中的問題。為了解決這個問題，我們需要保證線路的改接策略優(yōu)化，提升其應(yīng)用效益，針對這個問題給出解決方案，10#開關(guān)就不會出現(xiàn)拒合情況，從而最大程度地降低合閘沖擊電流產(chǎn)生的負(fù)面影響。

在設(shè)備剛進(jìn)行投入運行時，其負(fù)荷是比較小的，沖擊電流也比較小，無法進(jìn)行過電流保護(hù)裝置的啟動。隨著負(fù)荷的增大，沖擊電流越來越大，其達(dá)到一定的程度后，就會進(jìn)行過流保護(hù)裝置的啟動，從而出現(xiàn)開關(guān)的自動拒合情況。在這個環(huán)節(jié)中，如果運行方式發(fā)生改變，沖擊電流變小，就能夠合上。電路進(jìn)行改裝，并不影響合閘電流的運行應(yīng)用，但是時限保護(hù)裝置卻對沖擊電流的運行有著重要的影響。

2 110kV智能變電站繼電保護(hù)方案的優(yōu)化

第一，如某個變電站的一個工程，需要進(jìn)行容量20000kVA的主變設(shè)計，其電壓等級分為三種，分別是35kV、10kV、110kV，針對其不同的電壓需要進(jìn)行不同接線方式的應(yīng)用，35kV是單母線方式，10kV是一種單母線分段帶旁路方式。為了滿足下一個程序的需要，進(jìn)行了容量10000kVA的主變設(shè)計，經(jīng)過了一系列的試運，其運行非常正常，測試了110kV側(cè)開關(guān)，空載24時，沒有出現(xiàn)什么故障，再進(jìn)行主變差動保護(hù)設(shè)施的應(yīng)用。

通過對該種情況的記錄及其分析，主變差動保護(hù)動作出現(xiàn)的時候，在其一定保護(hù)范圍內(nèi)，并沒有出現(xiàn)有關(guān)的異常情況。為了解決實際問題，我們需要做好故障的原因分析，CT極性接錯。經(jīng)過一系列的測試，假設(shè)正確。進(jìn)行重新連接，再進(jìn)行投入運行，可以發(fā)現(xiàn)35kV側(cè)的負(fù)荷功率到620kW時，保護(hù)裝置會出現(xiàn)一系列的告警信號，其設(shè)定值是0.2A，延時5s后再發(fā)出，通過實際檢查，并沒有出現(xiàn)什么異常情況。通過對其計算，35kV側(cè)差動平衡系數(shù)KPM=1.39，這就需要進(jìn)行更正，更正后，再沒有出現(xiàn)相關(guān)的異常情況。

通過對35kV側(cè)的CT變比的更正，其投入運行后，再沒有出現(xiàn)相關(guān)的情況。該情況的出現(xiàn)與不同廠家開關(guān)的使用有關(guān)，裝配完畢后，沒有進(jìn)行有效的匹配測試，在進(jìn)行接線過程中，需要進(jìn)行設(shè)備的參數(shù)值及其保護(hù)限定值的分析，避免由于人為因素導(dǎo)致的一系列失誤。

第二，通過對10kV線路繼電保護(hù)線路問題的分析，為了更有利于繼電器的保護(hù)，提升保護(hù)效果，一般情況是需要進(jìn)行大電流發(fā)聲器設(shè)備及其保護(hù)測試儀進(jìn)行組合，進(jìn)行相位固定，確保其時間同步，從而避免線路保護(hù)過程中的異常情況問題。在實踐應(yīng)用中，電網(wǎng)中的保護(hù)測試儀及其大電流發(fā)生器都是獨立性的設(shè)備，為了解決測試的問題，我們需要進(jìn)行電源電壓值的工作，按照這兩個儀器之間的相位關(guān)系，做好相關(guān)電壓的調(diào)整

工作。

為了滿足實際工作要求，進(jìn)行時間同步配合問題的分析是必要的。如果上述兩種電氣設(shè)備不能進(jìn)行時間同步，就可能出現(xiàn)故障電流及其電壓不能加入保護(hù)裝置情況，從而導(dǎo)致保護(hù)裝置不可靠，這就需要我們進(jìn)行時間同步問題的分析，進(jìn)行遙控器的控制回路應(yīng)用，保證其同步配合性，從而滿足實際的傳動試驗應(yīng)用。這種方法具備良好的可靠性及其穩(wěn)定性，不僅有利于工作校驗效率的提升，還有利于110kV繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定運行。

3 結(jié)語

在智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中，影響其穩(wěn)定工作的因素是很多的，為了解決實際問題，工作人員需要針對具體工作情況進(jìn)行相關(guān)解決策略的應(yīng)用，提升應(yīng)用

效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭俊文.智能變電站的繼電保護(hù)配置分析[J].科技與創(chuàng)新，2015，（1）.

[2] 劉嘯峰.110kV智能變電站數(shù)字化繼電保護(hù)研究[J].科技致富向?qū)В?014，（29）.

[3] 曾波.110kV智能變電站繼電保護(hù)常見問題分析[J].通訊世界，2014，（19）.

作者簡介：肖文婧（1984-），國網(wǎng)武漢供電公司變電檢修室初級工程師，研究方向：繼電保護(hù)。

（責(zé)任編輯：蔣建華）