500kV智能變電站繼電保護配置方案的分析

摘要：伴隨著科學技術的不斷進步與我國人民經濟水平的提高，我國各行各業規模不斷擴大，對電力的需求量也因此不斷加大。同時在近些年來我國開始不斷興建智能變電站，完善智能電網的鋪設，為了確保這些變電站能夠安全地運行，保證我國龐大的電力供應，對500kV智能變電站的保護方案開始成為相關領域研究的要點。500kV智能變電站的繼電保護配置不同于傳統的變電站配置方案，要想保證這些智能變電站的有效工作，就必須要對其設計一個新的全方位的繼電保護配置。

關鍵詞：500kV智能變電站;繼電保護配置;保護方案

一、500kV智能變電站繼電保護配置設計路徑

1.1設計原則

智能變電站與傳統變電站在結構、二次設備布置方式、保護接口、通信規約、對時方式等層面存在顯著差異，智能變電站繼電保護配置設計也因此具備較高獨特性，這種獨特性在繼電保護配置設計原則層面便有著較好體現。在500kV智能變電站繼電保護配置設計中，為真正實現“可靠性、選擇性、速動性、靈敏性”的要求，設計人員必須遵循雙重化設計原則。此外，保護采樣及跳閘還需要采用直接電纜跳閘的開出量、SMV網絡方式的采樣開入量、GOOSE網絡方式傳輸的開入與開出量，500kV智能變電站繼電保護配置設計方案質量將由此得到保障。

1.2設計路徑

在500kV智能變電站繼電保護配置設計中，設計人員需關注GOOSE網與繼電保護的配置、非常規互感器與繼電保護的配置，常規保護配置方案、集中式保護配置方案的選擇也應得到設計人員的重視。作為2種常見的繼電保護總體配置方案，常規保護配置方案具備容易實現繼電保護過渡優勢，但無法較好適應智能化一次設備變革影響屬于該方案的不足，而集中式保護配置方案則能夠較好適應數字化繼電保護配置、智能化一次設備變革，但該方案對保護設備的要求較高，電力企業必須結合500kV變電站實際合理選擇繼電保護總體配置方案。

二、智能變電站繼電保護的具體內容

2.1分布式母線保護

傳統的集中式母線保護的接線方式較為復雜，而且經常會收到電磁干擾，不利于保護工作的進一步擴展，而在分布式母線保護，具有較高的分布處理能力，是母線保護的主要發展方法，同時還保護了中央處理單元，和分布式母線保護中的間隔處理單元之間能夠進行良好的數據交換。

2.2變壓器保護

其次是變壓器保護，變壓器是智能變電站中的關鍵設備，而對變壓器的主要保護動作為差動保護，其中最為關鍵的兩個問題分別為，勵磁涌流和故障電流。只有保證這兩個方面，得到正確的識別，才能夠真正的在外部短路情況下，防止出現不平衡電流造成的保護誤動情況。而在智能變電站繼電保護中的電子式互感器就能正確的區分這兩種不同的電流特點。

2.3線路保護

變電站中的電子式互感器因為不存在鐵芯也就不存在鐵芯飽和問題，尤其是在安裝了繼電保護配置以后，保護的啟動、選相以及距離阻抗元件的性能得到了充分的提升，而變電站中動作的準確性也相對提高。需要注意的是，在線路保護中，要以縱聯差動保護和縱聯距離保護為主要內容，而后備保護等的工作要放在集中式保護中。

三、500kV智能變電站繼電保護配置設計方案的分析

3.1 500kV斷路器保護

想要對500kV智能變電站繼電保護裝置設計方案進行全面的優化和完善，首先就要對500kV斷路器進行保護，要在500kV線路保護方面，進行直接的采樣和跳斷路器動作，利用GOOSE網絡對于斷路器失靈和重合閘啟動，分別安排使用兩個不同的路由通道，通過通信專業的通道安排作為主要的依據。其次，在斷路器保護中也同樣采用直接采樣、跳閘的方式，一旦斷路器失靈，那么GOOSE網絡就會讓相鄰的斷路器起跳，再則，500kV的母線保護方面也采用一樣的方式，利用GOOSE網絡實施失靈啟動。最后還有故障測距裝置，讓線路故障實現精確定位，比如在地形復雜、巡查不變的線路中，可以安裝專門的故障測距裝置配置，進而形成點對點的傳輸方式，只要保證數據采樣的頻率大于500kHz，就能夠讓智能變電站繼電保護裝置的作用得到真正的發揮。

3.2設備設置的特殊要求

但是在具體的應用過程中，500kV智能變電站對于設備裝置還有一些特殊的要求。比如，在直流電源中，應該使用雙重化的保護方法，并且對于一些合并單元、交換機以及智能終端等方面需要兩組獨立的直流蓄電池，才能夠讓直流電源能夠穩定的運輸，最終實現雙重化的運行。而在智能終端方面，每套智能終端都要具有一定的交互功能，比如，在保護跳合閘命令中，智能終端要能夠接收相應的斷路器信息，才能夠確認斷路器命令并且測控手合。只有保證了智能終端的信息交互功能得到真正的實現，才能夠對斷線監視以及閉鎖功能等進行嚴格控制，最終保證整體運行的安全和穩定。最后還有壓板設置，所謂的壓板設置是指在檢修壓板中使用硬壓板，而在保護裝置中主保護和后備保護都采用軟壓板，讓遠程操作的要求得到充分的滿足。以在壓板投入到檢修工作中為例，在檢修壓板投入的情況下，要全面綜合的參考參數、配置等相關文件后，才能夠進行下裝，而在下裝時也要注意閉鎖保護。

3.3設計方案的優勢分析

上文中的設計方案和傳統變電站設計方案相比，優勢較為明顯，具體可以從以下兩個方面來進行綜合的對比。第一，在全新的設計方案中二次設備實現了網絡化，第二，整體電網的數據平臺更加標準化。前者在一次系統中模擬量和開關量的數字化基礎上，利用二次設備采集信息的方式采集光纜，最大程度的節約了整體電網系統中需要的有色金屬材料，減少成本的同時，也全面的提高了整體設計的經濟效益和社會效益。

四、總結

隨著越來越多的新型智能變電站的建立，在對500kV智能變電站進行繼電保護裝置的配置時一定要注意所說的這些關鍵點，并且目前我國的電網建設在進行方案設計時基本都是通過數據采集、模擬方案，并對各個階段的具體方案進行模擬制定來進行方案設計。我們在日后的電網建設規劃中應當要能通過各種方式來提高方案的適應程度，減少問題發生的概率。

參考文獻：

[1]李旭東，王巒，馬駿.500kV智能變電站繼電保護配置方案的分析與探討[J].通信電源技術，2017.

[2]張婷，王志剛.500kV智能變電站繼電保護配置設計方案分析[J].內蒙古電力技術，2013，31（5）：111-114.

（作者單位：江蘇電力有限公司檢修分公司特高壓中心）

作者簡介：吳彬（1982.10.21），性別：男;籍貫：江蘇常州;民族：漢;學歷：本科、學士;職稱：工程師;職務：設備技術;研究方向：特高壓直流技術。