220kV變電站主變保護(hù)雙重化保護(hù)實(shí)施

沈佳琪

摘要：220kV智能變電站都是保證電力安全穩(wěn)定供應(yīng)的重要設(shè)備，一旦該設(shè)備性能以及功能受損，就有可能導(dǎo)致其不能正常運(yùn)行，所以電力企業(yè)必須要重視220kV智能變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)。本文就220kV變電站主變保護(hù)雙重化保護(hù)實(shí)施策略進(jìn)行探索，希望可以為變電站的更好應(yīng)用提供借鑒。

關(guān)鍵詞：220kV變電站;雙重化保護(hù);保護(hù)策略

一、智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的概述

智能變電站，就是以變電站為前提，增設(shè)一些智能功能，如網(wǎng)絡(luò)化控制以及數(shù)字化收集等，盡可能讓資源具備較強(qiáng)的可分享性，而且可以顯著降低運(yùn)行能量損耗、減少設(shè)備配置，進(jìn)而能夠從根本上實(shí)現(xiàn)智能化控制。同時(shí)，對(duì)于智能變電站，光纖可以代替電纜，這與國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相符。在智能變電站內(nèi)部，信息能夠隨時(shí)分享和傳輸。變電站總體電源系統(tǒng)都是一體化設(shè)計(jì)。采用一體化監(jiān)控模式讓站用電源的每個(gè)分支之間彼此聯(lián)系，以實(shí)現(xiàn)站用電源信息互相交換的目標(biāo)。智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要作用是將供電系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障有效解決，以確保供電系統(tǒng)及其有關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠防止智能變電站在實(shí)際工作中出現(xiàn)問題，而且具備處理采樣不正常的數(shù)據(jù)以及同步化數(shù)據(jù)等多項(xiàng)功能。對(duì)于智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)，及時(shí)處理發(fā)生的故障是有必要的，而且也要求其可以科學(xué)判斷自主選擇出現(xiàn)故障的類型，可以在第一時(shí)間將其切斷。

二、220kV主變壓器的保護(hù)配置原則

1.堅(jiān)持兩套相互獨(dú)立的保護(hù)原則

在220kV主變壓器中，會(huì)對(duì)兩套獨(dú)立的主保護(hù)進(jìn)行運(yùn)用。在各套主保護(hù)中，基本都會(huì)對(duì)整體系統(tǒng)的后備保護(hù)進(jìn)行配置，與此同時(shí)，關(guān)于交流與直流的回路方面，還應(yīng)當(dāng)使兩套主后備保護(hù)的獨(dú)立性得到保障。對(duì)于正常運(yùn)行方式而言，最為適宜的方法就是，應(yīng)當(dāng)在同一時(shí)間內(nèi)，投入兩套獨(dú)立的主保護(hù)。此兩套獨(dú)立的主保護(hù)能夠給予電流互感器獨(dú)立保護(hù)，讓其兩個(gè)次級(jí)的繞組均納入到保護(hù)中來，實(shí)現(xiàn)更好的保護(hù)效果。第二套主保護(hù)方面則可以放置于電流互感器以及主變套管電流互感器之間，這樣所產(chǎn)生的保護(hù)更具獨(dú)立性，也能夠隨時(shí)根據(jù)需要來進(jìn)行保護(hù)切換，在旁邊進(jìn)行斷路器應(yīng)用時(shí)候則可以替代主變斷路器使用，保護(hù)效果更佳。第一套主保護(hù)進(jìn)行切換的過程中也可以對(duì)旁路斷路器進(jìn)行應(yīng)用，這樣則可以切斷第二套主保護(hù)，也能夠切斷相應(yīng)的后備保護(hù)。

2.堅(jiān)持智能化與科學(xué)化原則

應(yīng)當(dāng)通過智能化與科學(xué)化這一原則，針對(duì)220kV主變壓器，統(tǒng)一開展相關(guān)檢測(cè)與遠(yuǎn)方調(diào)度工作。在開關(guān)柜內(nèi)部位置處，應(yīng)當(dāng)直接安裝220kV變電站主變保護(hù)雙重化保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制單元，通過交流采樣形式，之間有電流或者電壓互感器開展相關(guān)測(cè)量工作，這樣能夠?qū)㈦娏孔兯推鬟@一環(huán)節(jié)刪除，在部分情況下，還可以將開關(guān)柜內(nèi)的指示儀表關(guān)閉。通過智能化這一組織原則，能夠針對(duì)有關(guān)信息內(nèi)容，智能開展采集與檢測(cè)工作，并對(duì)系統(tǒng)資源的配置進(jìn)行整體安排，實(shí)現(xiàn)運(yùn)作環(huán)節(jié)的一體化，增強(qiáng)運(yùn)行工作的科學(xué)性、合理性與有效性。通過自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)工作人員數(shù)量的減少與運(yùn)行效率的提升，有助于強(qiáng)化勞動(dòng)質(zhì)量與精確度。

3.選擇安全、可靠的主變保護(hù)運(yùn)行方式

在對(duì)220kV主變電器進(jìn)行運(yùn)用的過程中，在排除電量（氣體）保護(hù)必須投跳之外，可以依據(jù)電網(wǎng)具體運(yùn)行情形，對(duì)安全可靠的主變保護(hù)運(yùn)行方式進(jìn)行選用。為了使繼電保護(hù)操作電源的安全性與可靠性得到保障，應(yīng)當(dāng)對(duì)繼電保護(hù)裝置抗干擾能力進(jìn)行提升，進(jìn)而有效避免二次寄生回路問題的產(chǎn)生。為了實(shí)現(xiàn)抗干擾能力的有效提高，應(yīng)當(dāng)對(duì)《繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置反事故措施要點(diǎn)實(shí)施細(xì)則》中的要求予以研究，要求對(duì)于其中的二次回路抗干擾要求規(guī)定進(jìn)行落實(shí)，對(duì)其中抗干擾性達(dá)到提升效果。此外，在主變保護(hù)運(yùn)行中還需要將后備保護(hù)要求納入進(jìn)來，這樣可以讓主變保護(hù)的運(yùn)行更為安全。

三、220 kV智能變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行和維護(hù)措施

1.220kV 變電站主變雙 CPU 保護(hù)

伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展與進(jìn)步，涌現(xiàn)出許多高性能計(jì)算機(jī)芯片，這樣能夠確保將主保護(hù)與后備保護(hù)合而為一，也能夠?yàn)橹髯儔浩魈峁╇p重化保護(hù)。在具體的應(yīng)用過程中，也能夠?qū)崿F(xiàn)主變電和后備保護(hù)的合并，也能夠就變壓器提

供雙重化保護(hù)。尤其在一套保護(hù)產(chǎn)生異常的情況下，另一套保護(hù)則能夠快速啟動(dòng)，依然能夠?qū)ψ儔浩鬟M(jìn)行保護(hù)。與此同時(shí)，為了最大限度對(duì)接線進(jìn)行控制，進(jìn)而對(duì)由于二次回路接線復(fù)雜，所引發(fā)的差錯(cuò)或者隱患問題縮減，則可以對(duì)雙 CPU 進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)主變成套保護(hù)裝置提供保護(hù)。雙 CPU 系統(tǒng)中，雙重保護(hù)則可以分別工作，一套為 CPU 系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控保護(hù)，另一套則可以對(duì) CPU 系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。在結(jié)束和上位機(jī)的通信管理與監(jiān)控測(cè)量工作之后，關(guān)于有關(guān)巡檢數(shù)據(jù)信息方面，保護(hù) CPU 會(huì)定時(shí)將其輸送至雙口 RAM 某地址，這樣一旦保護(hù) CPU 系統(tǒng)產(chǎn)生故障問題，這些巡檢數(shù)據(jù)信息也能夠?yàn)楸O(jiān)控 CPU 系統(tǒng)提供查詢，但是并不會(huì)改變雙口 RAM 的數(shù)據(jù)信息，保證了數(shù)據(jù)的安全性。如果在 20ms 內(nèi)，監(jiān)控 CPU 的巡檢數(shù)據(jù)查詢不發(fā)生變化，這種情況下，則可以判定保護(hù) CPU 中存在故障問題。與此同時(shí)，還會(huì)就其中故障進(jìn)行報(bào)警，并將其上傳到上位機(jī)系統(tǒng)，對(duì)其中故障進(jìn)行檢查。監(jiān)控 CPU 系統(tǒng)中一旦保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生故障，上位機(jī)如果無法接收到小機(jī)箱信息，小機(jī)箱則會(huì)發(fā)出相應(yīng)信息進(jìn)行提醒，通過這種方式來促使變電所無功電壓綜合控制工作予以很好完成。

2.正常狀態(tài)的繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)工作

在正常狀態(tài)下，智能變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)工作是通過檢測(cè)繼電保護(hù)系統(tǒng)的有關(guān)設(shè)備，確保二次回路和網(wǎng)絡(luò)線路在電力系統(tǒng)運(yùn)行中可以為智能變電站

繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 。此外，可以通過檢測(cè)繼電保護(hù)裝置的警示燈，確保電閘在出現(xiàn)故障時(shí)可以第一時(shí)間發(fā)出警告，而且自動(dòng)關(guān)閉各電閘，讓智能變電站出現(xiàn)故障后可以科學(xué)判斷對(duì)應(yīng)的故障，以免企業(yè)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。

3.主變保護(hù)雙重化 220kV 側(cè)后備保護(hù)

通過具備偏移特性的阻抗保護(hù)，能夠?qū)φ较蛑赶蜃儔浩鏖_展保護(hù)工作，進(jìn)而確保 220kV 阻抗保護(hù)工作的完成。關(guān)于變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的外電纜設(shè)計(jì)工作方面，其相關(guān)工作非常簡潔，只是需要一根通信電纜與電源線，其中，電源線為220kV 的交流電源。通常情況下，通信電纜會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)用屏蔽電纜進(jìn)行選擇與應(yīng)用，除了使用的之外，還會(huì)配置備用電纜，亦或是對(duì)雙芯屏蔽雙絞線進(jìn)行選擇與應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)其抗干擾能力的提升，一些變電站工程在進(jìn)行啟動(dòng)工作時(shí)，會(huì)對(duì)電纜的使用進(jìn)行考量，關(guān)于電力監(jiān)控器方面，應(yīng)當(dāng)通過專用電源，統(tǒng)一開展供電工作，進(jìn)而使供電工作的安全性與可靠性得到保障這樣在一些故障情況下，例如：電壓二次回路失壓、斷線閉鎖、切換過程交流和直流失壓等，能夠避免變壓器低阻抗保護(hù)誤動(dòng)問題的出現(xiàn)。

總結(jié)

220 kV 智能變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行有很大的影響，因此，在 220kV 變電站的主變保護(hù)工作中，應(yīng)當(dāng)對(duì)科學(xué)合理的雙重化保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行選擇與應(yīng)用，這樣能夠?qū)⒕邆漭^高精確度的數(shù)據(jù)，提供給電力系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)工作，為電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的提升，提供重要的技術(shù)保障，進(jìn)而確保主變保護(hù)雙重化電量保護(hù)工作的完成。

參考文獻(xiàn)

[1] 孔令周，郭帥，葛彥昭.110kV智能變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2019，26（8）：107，109.

[2] 蔣怡康，李俊良，曹景雷.220kV智能變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)研究[J].機(jī)電信息，2019，（17）：109-110.

[3] 李斌.智能變電站繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)研究[J].通信電源技術(shù)，2019，36（5）：53-54.

[4] ?王雪亮，魏建峰.220kV智能變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)研究[J].科技風(fēng)，2019，（8）：207.