張曉紅 王天佑 張浩 胡倩倩

摘要：隨著智能電網的快速發展，智能變電站這一樞紐的重要性日漸提升。相較于傳統變電站，智能變電站擁有著與其相仿的功能，這也是智能變電站直接關系著整個電網安全運行的原因。不過，由于我國智能變電站尚處于發展初級階段，這就使得其在一次系統建設、繼電保護運維領域存在著或多或少的不足，設法彌補這種不足正是本文研究的目的所在。

關鍵詞：智能變電站;一次系統;繼電保護運維

1 110k V 智能變電站電氣一次系統的相關內容

1.1 電氣一次系統的意義

電氣一次系統的設計是供電工程建設的重要環節， 也是一項難度系數比較大的工程，它包括的環節比較多、涉及范圍較廣，例如：工程的資金投入、配電器的選擇、建成之后的運行情況、電能的運輸質量等，這些都是一次系統設計的關鍵。 而智能變電站是我國電力系統建立的主要核心部位之一， 因此它的運行情況直接決定對各個區域的供電質量。 變電站是由許多一次設備構成的電力系統， 對它進行設計時要選擇質量比較好的一次設備，這是保證變電站可以安全、穩定、可靠運行的前提條件。

1.2 110kV 變電站電氣一次系統裝置設計的要點

①變壓器的選擇。 變壓器是 110k V 智能變電站電氣一次系統的重要設備之一， 它的合理性選擇對整個電力系統的運行起著關鍵性作用。 對于以下幾種情況我們要選擇兩個以上的變壓器：a.對于存在大量的一級負荷、二級負荷的電路，都要從安全方面考慮，以防一級負荷、二級負荷中斷供電可能會導致人員傷亡，造成重大政治影響和重大經濟損失，導致公共場所秩序嚴重混亂的。 b.用電負荷因季節因素變化較大的地區。c.一些負荷比較大的用電系統，例如：電源系統沒有接地、用電裝置外露的情況等。 ②110kV 智能變電站電氣一次系統的高壓配電裝置的選擇。 110k V 智能變電站的高壓配電裝置的布置方式有室內裝置和室外裝置， 其中室內布置的常見形式主要有普通電器裝置、全封閉式組合電器裝置、110kV 斷路器裝置，110kV 斷路器裝置具有占地面積小、 維護方便的優點，但是成本比較高， 因此這種布置形式適用我國一些發展比較好的地區，另外兩個室內布置的資金投入和占地空間是相似的，所以這兩種方式基本上相同。 與室內布置相同之處，室外布置分為中型、半高型、高型三種方式，中型布置主要把所有的設備安裝在母線上、半高型布置特點是使母線之間相互分離、高型布置主要是將母線相互隔離， 因此我們在選高壓配電裝置時要根據實際情況選用最佳電氣設備。 ③主接線方式的選擇;接線方式主要有單母線接線、線路變壓器組接線、內橋接線三種方式， 單母線接線和內橋接線主要接在 110kV 變電站高壓側主接線上， 單母線分段主要是連接在 110kV 變電站低壓側的主接線上，線路變壓器組接線是一種比較簡單的連接方式，主要在低壓側保證正常用電即可， 不會給相鄰的變電站帶來不利的因素。

2 110k V 智能變電站繼電保護裝置的相關事項

2.1 蓄電保護系統的裝置

在 110kV 變電站中， 需要從變電站供電層和過程層進行繼電保護配置的籌備，在一次變電站電氣過程中，所有的電氣設備都可以獨立的被保護，例如，在一次智能變電過程中，繼電裝置應當設置在各個設備的內部， 或者在各個智能設備的周圍設置保護裝置、 測控裝置來提高電路電力系統運行的可靠性。 另外，在智能變電站系統里，可以使用 IEEE-1588 設備進行網絡測量來完成時間的調對， 這種設備在我國很多變電站中已經開始使用， 而且 還取得了不錯的經濟效益， 因為IEEE-1588 設備可以防止因內部線路跳閘 、 采樣等不明確的因素影響了繼電保護，避免了一些經濟損失和麻煩。 這種方法還可以使網絡數據充分的保存下來， 使整個繼電保護系統的布置更具有科學性、合理性。

2.2 110kV 智能變電站過程層的繼電保護內容

110kV 智能變電站過程層主要是 由一次設備及它的附屬零件組成的，然后設置快速閘跳裝置保護電路，主要保護部位是變壓器保護、母線保護、線路保護。 接下來就對主要保護內容進行分析：①變壓器保護。 對于一般的智能變壓站過程層中變壓器的繼電保護主要采用分布式保護法， 但 110kV 智能變電站的變壓器保護設置與一般智能變電站有所不同，110kV智能變電站可以實現差動保護和后備保護雙向運行， 因此110kV 智能變電站中變壓器的自動跳閘 、斷路裝置 、失靈裝置的信息傳遞和數據分析都是由 Goose 網絡系統來完成。 ②母線保護。 110kV 智能變電站與一般的智能變電站所采取的母線保護法是不同的，110kV 智能變電站可以采用分布式裝置來保護母線，雖然有時也對母線進行分段保護，但是每個被保護的單元和合并單元是銜接在一起的， 同時和智能系統的末端也是銜接的，可以提高數據采樣的保護程度、掌握開關跳閘功能，實現保護電路自動化技術。 ③線路保護。 110kV 智能變電站在實施方案設計時就要想到對線路進行保護， 變電站運行時就要設計繼電保護裝置， 并且在線路之間要留有一定的間隔設置測控保護設備和合并單元、智能系統、Goose 網絡，實現相對應的進行數據交換和銜接， 這種線路保護可以直接傳遞到相對應的智能系統末端進行接受、執行。

2.3 110kV 智能變電站中變電層的繼電保護法

變電站的變電層主要采用集中式后備保護裝置來保護電路，可以實現自動調動、在線調動兩種方法保護電路。 在智能變電站的變電層中，繼電保護裝置的功能是不同的。 ①如果電路供電正常，電氣設備的運行狀態良好，繼電保護裝置主要是起預警和監測功能;②當發生電氣事故時，繼電保護系統的作用就是阻斷電路傳輸;③當電路出現異常現象時 ，繼 電 保 護系統就發出預警信號，并把電力的變化信息傳遞到智能系統末端。

3 110k V 智能變電站中繼電保護運維的不足之處

3.1 110kV 智能變電站系統的邏輯功能不完善

在繼電保護運行的過程中， 會出現母線保護裝置中斷器失效的現象。 有時母線保護、線路保護都需要設置一些雙重保護配置，所以根據電路的設置要求，我們需要除去中斷器失效中設置的流判別設備。 有時需要對電路進行電路改造，如果不能實現對電路進行失靈、啟動控制，最終會導致第二套繼電保護系統也不能實現失靈、啟動的功能。 110kV 智能變電站繼電保護運維的功能運維不完善會導致一次系統不能有效的保護，會帶一些不必要的經濟損失。

3.2 110kV 智能變電站繼電保護路線問題

為了使繼電保護系統有效的保護電路， 通常情況下會選用和大電流保護設備直接進行連接， 而且還要保證是單線連接、時間同步、相位固定，否則就會導致電流、電壓不能同步進入裝置中，繼電保護系統起不到任何作用，這種不可靠的繼電保護法會嚴重影響一次系統的運行和使用。

4 提高 110k V 智能變電站電氣一次系統運行、使用的策略

①提高裝置的可靠性。 隨著我國科技的發展，國家對電氣設備的質量要求也逐漸提高， 為了確保電網運行和電路運輸能力， 繼電保護系統一定要使用可靠性的裝置才能保證一次系統使用的可靠性、穩定性，從而推動了我國 110kV 智能變電站電氣一次系統向著智能化、信息化穩定可持續的發展。 ②創新智能變電站的運行方法。 電力企業是我國經濟發展的源動力，對維護國家穩定、促進社會進步起著至關重要的作用。 因此，我國需要增強對電路保護的意識，打破傳統的變電站運行狀態、提高工作人員的故障識別和預判能力、增加電路巡檢頻率，減少設備運行故障、降低運行成本、保護電力系統安全。

5 總 結

綜上所述，110kV 智能變電站繼電保護系統可以保護一次系統的使用和運行， 對我國電力企業的發展起著關鍵性作用， 因此電力企業的相關工作人員要增強對 110kV 智能變電站繼電保護系統的可靠性、穩定性，為我國的電力企業的發展做出有益的貢獻。

參考文獻

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