智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)

馬 濤 武萬才 馮 毅

（寧夏電力公司吳忠供電公司，寧夏 吳忠 751100）

隨著寧夏電網(wǎng)智能化的發(fā)展，作為智能電網(wǎng)中重要節(jié)點(diǎn)的智能變電站也頻繁的出現(xiàn)在吳忠電網(wǎng)各個(gè)地區(qū)。與傳統(tǒng)綜自變電站相比，智能變電站的“三層兩網(wǎng)”（物理結(jié)構(gòu)上，由三個(gè)層次構(gòu)成，分別為過程層、間隔層、站控層，每層均由相應(yīng)的設(shè)備及GOOSE 網(wǎng)和SMV 網(wǎng)設(shè)備構(gòu)成）[1]構(gòu)成模式極大的節(jié)約了變電站的建設(shè)和維護(hù)成本，但在運(yùn)維方式上也發(fā)生了較大的變化。

1 綜自變電站與智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)維方式對(duì)比

在傳統(tǒng)綜自變電站中，一臺(tái)繼電保護(hù)設(shè)備的退出，通常只需操作該套設(shè)備所在保護(hù)屏上對(duì)應(yīng)的出口硬壓板即可斷開該套設(shè)備與站內(nèi)其他繼電保護(hù)設(shè)備的邏輯聯(lián)系[2-3]。由于每一個(gè)出口硬壓板在重要性上是基本一致的，因此在操作時(shí)也沒有嚴(yán)格的執(zhí)行順序，這類操作從空間上看操作地點(diǎn)是固定的，時(shí)間上看操作順序是無序的。而在智能變電站中，由于檢修機(jī)制的作用，一臺(tái)繼電保護(hù)設(shè)備的退出可能在空間和時(shí)間上都會(huì)發(fā)生變化[4-5]。如線路合并單元的退出，由于合并單元是模擬量的采集設(shè)備，因此與母差保護(hù)裝置等公用設(shè)備均存在邏輯聯(lián)系。運(yùn)維人員在退出合并單元前，需考慮母差保護(hù)裝置等與之相關(guān)的繼電保護(hù)設(shè)備的操作。由于智能變電站保護(hù)屏上除檢修壓板外已不另設(shè)硬壓板，因此對(duì)母差保護(hù)裝置等公用設(shè)備的操作，從空間上看也隨其安裝地點(diǎn)而變化，不局限在一個(gè)地點(diǎn)。若該線路因檢修而退出運(yùn)行，由于在投入該線路合并單元檢修壓板前，必須在母差保護(hù)裝置中退出該設(shè)備元件，否則可能造成母差保護(hù)裝置誤動(dòng)，從時(shí)間上看也隨著操作設(shè)備的不同而變化，不再是無序而是有序的了。因此智能變電站的運(yùn)維方式完全不同于傳統(tǒng)綜自變電站[6-8]。

在日常的運(yùn)維中，如果運(yùn)維人員將傳統(tǒng)綜自變電站里養(yǎng)成的運(yùn)維習(xí)慣照搬在智能變電站中，則很有可能造成嚴(yán)重的電網(wǎng)事故，對(duì)人身和設(shè)備造成傷害。本文通過分析吳忠電網(wǎng)220kV 某智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備的配置模式，探討智能變電站的運(yùn)行和維護(hù)方式。

2 220kV 某智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備配置模式

某智能變電站是吳忠電網(wǎng)第一座220kV 智能變電站，全站有220kV、110kV、35kV 三個(gè)電壓等級(jí)。220kV 和110kV 一次主接線為雙母線帶專用母聯(lián)方式、35kV 為單母分段方式。繼電保護(hù)設(shè)備配置如下：

1）220kV 繼電保護(hù)設(shè)備配置

（1）220kV 為A、B 雙網(wǎng)分別對(duì)應(yīng)兩套智能保護(hù)設(shè)備。

（2）220kV 母線保護(hù)裝置2 套，差動(dòng)保護(hù)和失靈保護(hù)均投入。

2）110kV 繼電保護(hù)設(shè)備配置

（1）110kV 除兩臺(tái)主變中壓側(cè)分別是兩套智能終端及合并單元外其他間隔雖然也是A、B 雙網(wǎng)但只對(duì)應(yīng)一套智能保護(hù)設(shè)備。

（2）110kV 母線保護(hù)裝置1 套，僅投入差動(dòng)保護(hù)和母聯(lián)失靈保護(hù)。

3）35kV 除兩臺(tái)主變低壓側(cè)分別是兩套合智一體裝置外其余均為常規(guī)保護(hù)測(cè)控裝置。

3 220kV 某智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備邏輯關(guān)系分析

吳忠電網(wǎng)220kV 某智能變電站從繼電保護(hù)設(shè)備配置上分析，可以分解為三層邏輯關(guān)系[9]。它們依次是第一層間隔與間隔之間的邏輯關(guān)系；第二層A網(wǎng)與B 網(wǎng)之間的邏輯關(guān)系；第三層本間隔保護(hù)裝置、合并單元、智能終端三者的邏輯關(guān)系。在一臺(tái)智能設(shè)備退出時(shí)，應(yīng)按照三層邏輯關(guān)系逐次退出相應(yīng)壓板，斷開該臺(tái)智能設(shè)備與其他設(shè)備的邏輯聯(lián)系。

4 220kV 某智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備異常應(yīng)急處理措施

4.1 220kV 線路繼電保護(hù)設(shè)備異常處理

4.1.1 線路正常運(yùn)行

1）合并單元異常

（1）第一層是線路與220kV 母差保護(hù)裝置之間的邏輯關(guān)系，處理措施：①投入對(duì)應(yīng)該套的220kV母差保護(hù)裝置檢修壓板；②退出母差保護(hù)裝置中跳各間隔GOOSE 跳閘出口、差動(dòng)、失靈保護(hù)軟壓板。

（2）第二層是A 網(wǎng)與B 網(wǎng)之間的邏輯關(guān)系，處理措施如下：退出該線路匯控柜內(nèi)對(duì)應(yīng)該套的閉鎖另一套重合閘硬壓板。

（3）第三層是本間隔保護(hù)裝置、合并單元、智能終端之間的邏輯關(guān)系，處理措施：①退出該線路匯控柜內(nèi)對(duì)應(yīng)該套的斷路器出口壓板；②投入該線路合并單元檢修壓板，檢修合并單元。

2）智能終端異常

（1）第一層是線路與220kV 母差保護(hù)裝置之間的邏輯關(guān)系，母差保護(hù)裝置對(duì)該線路的影響是通過智能終端直跳該線路斷路器，若只是智能終端需退出運(yùn)行，則其邏輯關(guān)系對(duì)運(yùn)行的設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生影響，故不考慮。

（2）第二層是A 網(wǎng)與B 網(wǎng)之間的邏輯關(guān)系，處理措施如下：退出該線路匯控柜內(nèi)對(duì)應(yīng)該套的閉鎖另一套重合閘硬壓板。

（3）第三層是本間隔保護(hù)裝置、合并單元、智能終端之間的邏輯關(guān)系，處理措施：①退出該線路匯控柜內(nèi)斷路器出口壓板；②投入智能終端檢修壓板，檢修智能終端。

3）保護(hù)裝置異常

（1）第一層是線路與220kV 母差保護(hù)裝置之間的邏輯關(guān)系，處理措施：投入線路保護(hù)裝置檢修壓板，退出起動(dòng)失靈軟壓板。

（2）第二層是A 網(wǎng)與B 網(wǎng)之間的邏輯關(guān)系，處理措施：退出線路保護(hù)裝置GOOSE 永跳軟壓板。

（3）第三層是本間隔保護(hù)裝置、合并單元、智能終端之間的邏輯關(guān)系，處理措施：退出GOOSE跳閘出口、合閘出口、閉鎖重合閘出口軟壓板，檢修該線路保護(hù)裝置。

4.1.2 線路退出運(yùn)行

1）第一層是線路與220kV 母差保護(hù)裝置之間的邏輯關(guān)系，處理措施：①投入220kV 母差保護(hù)裝置檢修壓板；②退出母差保護(hù)裝置中該線路的“元件投入軟壓板（GOOSE/SV）”；③退出母差保護(hù)裝置檢修壓板。需要注意的是：此時(shí)220kV 兩套母差保護(hù)裝置均要進(jìn)行此項(xiàng)操作。

2）第二層是A 網(wǎng)與B 網(wǎng)之間的邏輯關(guān)系，線路停運(yùn)，故A 網(wǎng)與B 網(wǎng)之間的邏輯關(guān)系不考慮。

3）第三層是本間隔保護(hù)裝置、合并單元、智能終端之間的邏輯關(guān)系，處理措施：投入該線路保護(hù)裝置、合并單元、智能終端檢修壓板進(jìn)行檢修。

以此類推，可以得到220kV 母聯(lián)和主變等繼電保護(hù)設(shè)備的異常處理措施。

4.2 110kV 線路繼電保護(hù)設(shè)備異常處理

110kV 線路僅有一套繼電保護(hù)設(shè)備，若設(shè)備出現(xiàn)異常則會(huì)迫使線路停運(yùn)。

1）第一層是線路與母差保護(hù)裝置之間的邏輯關(guān)系，處理措施：①投入110kV 母差保護(hù)裝置檢修壓板；②退出110kV 母差保護(hù)裝置中該線路的“元件投入軟壓板（GOOSE/SV）”；③退出110kV 母差保護(hù)裝置檢修壓板。

2）第二層是A 網(wǎng)與B 網(wǎng)之間的邏輯關(guān)系，線路停運(yùn)，故A 網(wǎng)與B 網(wǎng)之間的邏輯關(guān)系不考慮。

3）第三層是本間隔保護(hù)裝置、合并單元、智能終端之間的邏輯關(guān)系，處理措施：投入該線路保護(hù)裝置、合并單元、智能終端檢修壓板進(jìn)行檢修。

以此類推，110kV 母聯(lián)、主變中壓側(cè)等繼電保護(hù)設(shè)備的異常處理措施與110kV 線路類似。

5 結(jié)論

通過分析智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備的配置模式，我們可以清晰的對(duì)每套智能設(shè)備進(jìn)行安全操作，對(duì)各間隔智能設(shè)備的操作做到不遺漏每一處操作地點(diǎn)，不遺漏每一步操作順序，不遺漏每一個(gè)壓板。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，每個(gè)智能變電站自投運(yùn)之后，站內(nèi)繼電保護(hù)設(shè)備的配置模式可能都會(huì)發(fā)生或多或少的變化，因此運(yùn)維方式也不是一成不變的，這就需要運(yùn)維人員根據(jù)繼電保護(hù)設(shè)備的配置變化，隨時(shí)調(diào)整運(yùn)維方式，編制運(yùn)維規(guī)范，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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[5] 國家電網(wǎng)公司,DW 441—2010.智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].2010.

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