110kV智能變電站的繼電保護研究

吳達天

（國網福建晉江市供電有限公司，福建晉江 362200）

110kV智能變電站的繼電保護研究

吳達天

（國網福建晉江市供電有限公司，福建晉江 362200）

在110kV智能變電站的實際建設過程中，通過對繼電保護本身的原理配置、變電站層繼電保護以及過程層繼電保護等相關項目進行深入探究，進而對繼電保護提出建議性的保護方案。

110kV；智能變電站；繼電保護

智能電網的深入改革，智能變電站在我國逐漸實現了快速的發展，進而成為現階段我國變電站技術主要的發展方向及建設趨勢。智能變電站中包括的技術分支相對較多，其中繼電保護針對變電站的安全性能及可靠性能的整體要求相對較高，繼電保護的安全性、速動性、可靠性對智能變電站的整體運行有著較為直接的影響［1］。因此，對智能變電站進行深入的研究及分析是較為重要的。

1 解析110kV智能變電站的繼電保護配置

1.1 芻議110kV智能變電站的繼電保護相關裝置

以合理化的繼電保護配置方案為基本依據，將過程層及變電站層進行合理的統一，進而形成智能化的變電站裝置設備。對于繼電保護裝置進行相應的分析，其詳細的組裝配置如圖1所示。

將一次性設備運用到繼電保護中，對繼電保護過程層的配置采取獨立保護，若一次性設備是智能設備，則將保護設備安裝在過程層的內部位置，如果不是則將保護設備、測控設備及合并器等安裝在就近的匯控柜位置中，進而逐漸將設備的運行及維護加以簡化。

1.2 繼電保護原則在110kV智能變電站中的應用

圖1 繼電保護基本原理淺析圖

以110kV變電站為對象，就站內的接線環節來說，采取一種高電壓級別的變電站形式和設備結合的裝置相比較為精簡，對110kV繼電保護配置應著重于滿足以下幾點：①與傳統繼電保護相比，智能變電站具備選擇性、可靠性、靈敏性及快速性等基本要求，在進行智能變電站的保護當中，應進一步滿足4個性能要求以及其他電力工程中安全防范的規則；②110kV變電站與電壓較高的級別變電站相比，對繼電保護變電站過程中的SV網和GOOS網，站控層的MMS網之間的關系較為獨立，當繼電保護與各個網相連接時，數據端口的控制保持獨立；③110kV及高電壓器級別的變電站，將母雙線、單雙線進行合理分段，這兩種存在差異的接線方式，如果滿足設置好的前提條件及相關要求，可以將電子式電壓互感器合理安裝在內；④以110kV及較低電壓的繼電變電站為基本依據，應選用一款具備保護測控裝置一體化的復合型設備安裝；⑤就110kV和較低電壓級別的變電站為例，在將保護裝置就地安裝的過程中，可以使用智能終端將裝置統一集成安裝；⑥以110kV變電站與低電壓級變電站為載體，就主變壓器這一設備而言，應采用冗余配置安裝在每一側的合并單元；⑦就合并單元格這一環節來說，應將繼電保護過程層產生的相關網絡信息進行備案，運用故障錄波形式與網絡報文一同記錄的方式，并將其進行總結歸納，并以科學的角度進行分析。

2 強化110kV智能變電站繼電保護相應策略

在對智能變電站采取保護措施時，過程層的組成部分主要有一次性智能化裝置、一次性智能化裝備的附屬裝備。

2.1 110kV線路保護

針對110kV智能變電站保護的各個環節，應將變電站繼電保護與變電站實際運行狀態進行有效結合，以間隔為依據，并以合理的方式制定單套配置方案，如圖2所示。

圖2 解析變電站線路保護方案圖

在變電站線路的兩端間隔之間安裝保護測控裝置，不僅與GOOSE網合理連接進行信息交換，并且將變電站中的合并單元格及智能終端進行相應的鏈接。數據的傳輸將不再采用智能變電站中GOOSE網，而是將采集到的數據直接傳輸到變電站的終端位置，且合理控制變電站的閘刀。通常電子式互感器位于變電站的線路及母線之間的位置，一旦獲取到控制信號，便運用合并單元的方式，將信號進行封裝，且將獲取到的信號直接傳輸到變電站中SV單元內，進而完成監測及保護的任務，就非間隔的信息而言，可通過GOOSE傳輸數據的形式對其進行保護及監測。

2.2 變壓器保護研究

在變電站線路的兩端間隔之間安裝保護測控裝置，不僅與GOOSE網合理連接進行信息互換，并且以鏈接形式將變電站中的合并單元格及智能終端進行聯系。數據的傳輸將不再采用智能變電站中GOOSE網，而是將采集到的數據直接傳輸到變電站的終端位置，并且合理控制變電站的閘刀。就一定層面而言，電子式互感器主要被安裝在變電站線路及母線之間的位置，一旦獲取到控制信號，便運用合并單元的方式，將信號進行封裝，并且將獲取到的信號直接傳輸到變電站中SV單元內，進而完成監測及保護的任務，就非間隔的信息來分析，可采用GOOSE傳輸數據的方式對變電站進行科學的監測與合理的保護。

2.3 智能變電站的母線保護

針對110kV變電站進行科學的分析，以單套配置的方法對分段式實行保護，進而形成保護裝置與裝置集成，以互相對應的保護形式使其跳轉，在跳轉的過程中可運用GOOSE網進行連接，一旦母線啟動發生故障，就運用GOOSE網進行數據傳輸。

對智能變電站母線的保護，以宏觀角度來說，可選用分布式的設計方式，保持母線間隔之間相互獨立的狀態下對母線進行保護，由于110kV智能變電站與普通變電站保護情況不同，可運用分段式對110kV母線進行保護。

3 110kV智能變電站中的繼電保護裝置

以集中式后備保護對智能變電站中變電層進行科學化的配置，利用先進的在線實時自調整技術，進一步實現雙重化的配置方式。智能繼電保護裝置在變電站運行的不同時期，其具備的功能差異較大，主要分為以下3階段。

第一環節，變電站保持正常供電狀態。在此供電運行工作狀態下，電力系統內的相關設備及保護裝置均處于額定工作狀態，其內部傳感器設備和儀器、儀表設備均處于正常工作下進行訪問。這一階段繼電保護的設備對電力系統應采取實時監控的方式，確保變電站供電運行正常。

第二環節，變電站供電出現異常現象。如果電力系統發生故障，如電力系統中電纜短路問題，對電力系統正常運行造成影響，為避免故障更加嚴重，應將電力系統的故障進行切斷，確保電網正常運行。

第三環節，供電出現異常。如果電力系統無法保證正常運作，繼電保護裝置就會率先發出報警信號，應及時通知維修人員，并對其加以處理及維護，確保電力系統能夠正常運行。

4 結語

智能變電站技術作為現階段綜合性、技術性相對較強的行業，對智能變電站內部的繼電保護是相對較為關鍵的，變電站技術的整體發展與電網架構、變電站選取地址、變電站設備的實際運行狀況以及電力網絡通信的實際情況等外部因素有著直接的聯系，應對110kV智能變電站的繼電保護技術進行不斷的完善，充分了解智能變電站的巡視知識、操作知識、維護知識及故障處理知識等，進一步強化我國變電站整體水平，提升設備安全可靠性。

［1］楊琳，董百強.智能變電站發展過程中的繼電保護系統建構策略［J］.科學時代，2014（17）：140-142.

Research on Relay Protection of 110kV Intelligent Substation

Wu Datian
（State Grid Fujian Jinjiang Power Supply Co.Ltd.，Jinjiang Fujian 362200）

In the actual construction process of 110kV intelligent substation,through in-depth study on the principle of relay protection configuration,relay protection and substation process layer relay protection and other related proj?ects,then the suggestions of protection scheme for relay protection were put forward.

110kV；intelligent substation；relay protection

TM774

A

1003-5168（2016）12-0136-02

2016-11-13

吳達天（1982-），男，本科，助理工程師，研究方向：變電運維，變電自動化。