110kV智能變電站的繼電保護(hù)分析

紀(jì)喜園　武艷萍

摘要： 在電網(wǎng)建設(shè)的過程中， 110kV 智能變電站的繼電保護(hù)對(duì)日常的電能生產(chǎn)和電能供應(yīng)具有十分重要的作用。在 110kV 智能變電站繼電保護(hù)應(yīng)用的 過程中，與傳統(tǒng)的變電站相對(duì)比，具有更好的計(jì)算機(jī)屬性，以及能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)工作。對(duì)比傳統(tǒng)變電站， 110kV 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)作為維護(hù)的內(nèi) 容和要求也比較繁雜。因此，就需要企業(yè)和相關(guān)工作人員進(jìn)一步對(duì)焦問題，作為完善和優(yōu)化工作?；诖?，本篇文章對(duì) 110kV 智能變電站的繼電保護(hù)進(jìn)行 研究，以供參考。

關(guān)鍵詞： 110kV;智能變電站;繼電保護(hù)

引言

智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)變電站的穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的關(guān)系，由 于智能變電站的復(fù)雜性，使得對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性有了更高的要求。 為此，必須合理利用相關(guān)技術(shù)和做好管理工作，提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠 性，提升智能變電站的穩(wěn)定性。

1 智能變電站的技術(shù)特征

110kV 智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)主要是通過采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)和通 信技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)變電站繼電保護(hù)、信號(hào)系統(tǒng)和自動(dòng)裝置等二次設(shè)備的功能 優(yōu)化組合，這種自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)， 可有效地實(shí)現(xiàn)變電站的綜合自動(dòng)化控 制。110kV 智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行監(jiān)控的可視化 和運(yùn)行管理的智能化，所以在使用過程中能有效地提高生產(chǎn)效率，也能保 證變電站的正常運(yùn)行。另外，采用該設(shè)計(jì)方法可以節(jié)省一定的成本，在充 分發(fā)揮其高速運(yùn)算能力的同時(shí)，還能得到更全面、準(zhǔn)確的信息，從而保證 整個(gè)系統(tǒng)強(qiáng)大的控制功能。

2 智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

合并單元通過接收帶時(shí)間戳的電子變壓器發(fā)送的采樣信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)過 程層的采樣和傳輸，并將數(shù)據(jù)傳輸至繼電保護(hù)裝置。從常規(guī)的電磁變壓器 結(jié)構(gòu)來看，電子變壓器的優(yōu)勢(shì)很明顯，包括無磁飽和、測(cè)量精確度高、經(jīng) 濟(jì)性高、體積小巧、數(shù)字化程度高、安全可靠性高等。根據(jù)傳感器頭的電 源不同，電子變壓器可以分為主動(dòng)型和被動(dòng)型。合并單元后的電子變壓器 發(fā)送的采樣數(shù)據(jù)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)過程層數(shù)字信息采集和傳輸， 同時(shí)把信息傳輸?shù)?繼電保護(hù)系統(tǒng)中， 通過交換機(jī)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)鏈路層與數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)交換。 近年來，交換技術(shù)在不斷地進(jìn)步更新，數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)也日益發(fā)展，同時(shí)網(wǎng) 絡(luò)智能單元的通信效率也不斷地取得進(jìn)步。若將電路中的邏輯開關(guān)進(jìn)行適 當(dāng)?shù)卦O(shè)置，智能化電網(wǎng)的可靠性也就會(huì)相應(yīng)增加，這種智能化設(shè)備不僅可 以對(duì)繼電器進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)，也可以通過對(duì)設(shè)備參數(shù)的信息進(jìn)行采集而對(duì)其 運(yùn)行情況進(jìn)行反饋。熔斷器的實(shí)時(shí)情況也可以反饋出設(shè)備的故障信息，而 智能終端不僅能接受控制斷路器的分閘命令，也可以將斷路器的實(shí)時(shí)動(dòng)作 進(jìn)行反饋。

3 智能變電站繼電保護(hù)的可靠性

與傳統(tǒng)的變電站保護(hù)制度相比，智能變電站的工作應(yīng)該在保護(hù)電網(wǎng)安? 全的效率層面進(jìn)行提高。智能變電站的穩(wěn)定可從信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以? 保障。一般來說， 為了確保電子設(shè)備的變電站安全性， 確保其能穩(wěn)定運(yùn)行， 必須充分利用不同規(guī)模的智能電子設(shè)備。影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定的主要因素是? 操作環(huán)境和電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)水平，也是電子設(shè)備和裝置的運(yùn)行的效率產(chǎn)生了? 影響。如果干預(yù)措施不及時(shí)的話， 智能變電站的安全和穩(wěn)定將直接被影響。 在這種情況下，不斷改進(jìn)智能變電站的穩(wěn)定和安全，連操作人員都需要更? 新觀念。

4 傳統(tǒng)變電站與繼電保護(hù)

現(xiàn)如今自動(dòng)化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)正在快速發(fā)展中，智能變電站技術(shù) 將帶來新的局面。過程層設(shè)備國產(chǎn)化和信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化等具有鮮明特征的 技術(shù)，將徹底改變變電站的建設(shè)與運(yùn)行方式。根據(jù)技術(shù)的不斷進(jìn)步和繼電 保護(hù)“四性”的不斷提高，繼電保護(hù)作為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線 的重要性越來越得以充分表現(xiàn)。所有技術(shù)中，繼電保護(hù)的“四性”已成為 根本準(zhǔn)則。

5110kV 智能變電站繼電保護(hù)的措施

5.1110kV 智能變壓器開關(guān)柜運(yùn)維措施

隨著我國智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的使用，也進(jìn)一步增 加了繼電保護(hù)的用電負(fù)荷和配變?nèi)萘?，從而給開關(guān)拒合問題的出現(xiàn)埋下了 隱患：（1）從當(dāng)前導(dǎo)致問題出現(xiàn)的主要原因來看，關(guān)鍵便在于承載開關(guān)的 線路短路;（2）針對(duì)以往的工作總結(jié)來看，在進(jìn)行合閘操作時(shí)，所產(chǎn)生的沖擊電流是很容易對(duì)設(shè)備造成影響的。過程中， 如果開關(guān)是剛剛投入使用， 那么所產(chǎn)生的沖擊電流負(fù)荷影響是比較小的。但是伴隨著使用時(shí)間的不斷 延長(zhǎng)，供電的負(fù)荷也在不斷加大，進(jìn)而也增加了沖擊電流，使其在電流值 達(dá)到峰值后，出現(xiàn)開關(guān)拒合問題。因此，針對(duì)這一問題，還需要企業(yè)和工? 作人員的工作做好優(yōu)處理。

5.2 優(yōu)化和完善保護(hù)配置方案

設(shè)計(jì)智能變電初期，應(yīng)充分收集和分析系統(tǒng)資料，對(duì)全站繼電保護(hù)配 置進(jìn)行系統(tǒng)性論證。一般情況下， 應(yīng)對(duì) 110kV（重要設(shè)備）及以上電壓等 級(jí)設(shè)備配置雙套主保護(hù)，以提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性。以線路 為例，隨著電網(wǎng)的發(fā)展和通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的完善，在高電壓等級(jí)電網(wǎng)線路上 配備雙套縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)越來越普遍。縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)只有保護(hù)區(qū)內(nèi)故障時(shí)才 動(dòng)作，不存才與下一級(jí)線路配合的情況，可快速切除全線任何一點(diǎn)故障， 確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。通過優(yōu)化繼電保護(hù)系統(tǒng)配置方案，可提升變電站 系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

5.3 優(yōu)化組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

在智能變電站中， 通過對(duì)過程層交換機(jī)進(jìn)行靜態(tài)組播、VLAN 等技術(shù) 進(jìn)行流量控制，可以提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率，減少交換機(jī)負(fù)載及網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)延 時(shí)，確保信息交換的時(shí)效性和有效性。以母差保護(hù)為例，母差保護(hù)和各間 隔智能終端設(shè)備的信息交換量較大， 對(duì)智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的母線制 定保護(hù)方案時(shí)，必須有效使用母差保護(hù)裝置收集智能終端的數(shù)據(jù)信息，為 實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)目標(biāo)構(gòu)建良好基礎(chǔ)。但是實(shí)際工作中，技術(shù)并不能完美解決 保護(hù)需求，使用該技術(shù)會(huì)導(dǎo)致母差保護(hù)裝置的實(shí)際容量降低，影響智能網(wǎng) 絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行。為此，應(yīng)合理使用 VLAN 或靜態(tài)組播技術(shù)，降低網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴 發(fā)生的可能，確保保護(hù)信息交換的時(shí)效性和有效性，提升保護(hù)系統(tǒng)的安全 性和穩(wěn)定性。

5.4110kV 智能變壓器設(shè)備防干擾維護(hù)

智能變電站的發(fā)展主要是基于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，以此來保 證變電站的智能化程度。同時(shí)，針對(duì)保障智能變電站穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，微 機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。但是從實(shí)際工作展開的角度來看，由于系 統(tǒng)所處的環(huán)境往往存在著較強(qiáng)的磁場(chǎng)，這也很容易對(duì)線路造成負(fù)面影響， 造成干擾作用，甚至在嚴(yán)重情況下加劇設(shè)備的損壞。而微機(jī)設(shè)備的防干擾 工作主要是完善接地處理。在進(jìn)行微機(jī)設(shè)備安裝與操作過程中，應(yīng)當(dāng)處理 好微機(jī)設(shè)備外殼與地面的連接問題， 以此來提高實(shí)際的保護(hù)效果。此外， 則是在處理接地處理外，企業(yè)和工作人員也需要對(duì)焦微機(jī)設(shè)備中存在的其 他干擾項(xiàng)，做好逐一排除，為微機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造出良好的條件。

結(jié)束語

總而言之，為了提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，加強(qiáng)智能變電站繼電保 護(hù)系統(tǒng)、的可靠性措施，優(yōu)化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)，發(fā)揮出系統(tǒng)組件的重 要性，并簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的操作和維護(hù)， 使供電線路繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行更加 可靠。

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