500KV智能變電站繼電保護(hù)配置方案的分析與探討

魏霞 劉瑜 王麗萍 高嶺 魯偉 孫涵

摘要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，科技的發(fā)展，智能變電站應(yīng)運(yùn)而生。繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于500 KV智能變電站日常供電的影響十分大，與傳統(tǒng)的自變電站相比較，智能變電站更加貼近時(shí)代發(fā)展的腳步，智能變電站中用到電子信息技術(shù)的地方非常多，如計(jì)算機(jī)數(shù)字處理、自動(dòng)檢測(cè)等功能。在功能更加先進(jìn)的同時(shí)也凸顯出了很多弊端，智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)維護(hù)起來(lái)比較麻煩，需要注意的地方很多。

關(guān)鍵詞：500KV智能變電站;繼電保護(hù);配置方案

引言

近些年來(lái)，隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的不斷完善，我國(guó)開(kāi)始不斷興建智能變電站，完善智能電網(wǎng)的鋪設(shè)，為了確保這些變電站能夠安全地運(yùn)行，保證我國(guó)龐大的電力供應(yīng)，對(duì)500KV智能變電站的保護(hù)方案開(kāi)始成為相關(guān)領(lǐng)域研究的要點(diǎn)。500kV智能變電站的繼電保護(hù)配置不同于傳統(tǒng)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(duì)其設(shè)計(jì)一個(gè)新的全方位的繼電保護(hù)配置。

1智能變電站技術(shù)分析

對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)來(lái)說(shuō)，是將其自動(dòng)化和數(shù)字化技術(shù)作為基礎(chǔ)，其目的不僅能夠提高變電站的信息采集能力，與此同時(shí)還能對(duì)先進(jìn)化技術(shù)進(jìn)行科學(xué)有效的傳輸，在一定程度上是電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施建設(shè)的主要方向。對(duì)于智能變電站技術(shù)而言，在促進(jìn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化的前提下，還能保證其促進(jìn)運(yùn)行自動(dòng)化，對(duì)整體工程造價(jià)做到科學(xué)有效的有效，對(duì)以往相對(duì)來(lái)說(shuō)比較傳統(tǒng)的變電很贊電磁互感器出現(xiàn)的一系列問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)有效的處理，帶動(dòng)電力企業(yè)自身可以得到持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

2 500KV智能變電站繼電保護(hù)配置方案

2.1變壓器繼電保護(hù)配置措施

電力系統(tǒng)電壓一般均為額定電壓，以確保供電穩(wěn)定性與可靠性，過(guò)高或過(guò)低的電壓均會(huì)明顯干擾配電系統(tǒng)運(yùn)行。對(duì)于電壓控制，500 KV智能型變電站一般利用變壓器來(lái)控制電壓，所以這種保護(hù)裝置的功能極具決定性。變壓器保護(hù)功能一般基于分布配置策略得到體現(xiàn)，以保護(hù)變壓器不受損害，同時(shí)有效繼電保護(hù)差動(dòng)。變壓器后備保護(hù)階段，基于集中配置技術(shù)同樣可以將獨(dú)立化安裝技術(shù)目標(biāo)與需求實(shí)現(xiàn)，以滿足非電量繼電保護(hù)的需要。電纜和斷路器一旦連接，就可以形成比較理想的繼電保護(hù)效果，從而進(jìn)一步提升其可靠性。此外，提升500KV智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性還可以通過(guò)優(yōu)化繼電保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行。這就需要在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)每一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)格的要求，還需要不斷創(chuàng)新技術(shù)，積極借鑒國(guó)外相關(guān)方面的先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。為提升500KV智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性還需要加強(qiáng)對(duì)變壓器配置的保護(hù)以及繼電保護(hù)系統(tǒng)的線路保護(hù)等。完善相關(guān)制度，保證效率質(zhì)量，以有效提升智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

2.2線路的繼電保護(hù)技術(shù)分析

對(duì)于我國(guó)的電力企業(yè)來(lái)說(shuō)，線路的繼電保護(hù)工作好與壞對(duì)于線路安全運(yùn)行是存在重要的影響，此外保證線路的繼電保護(hù)，也是可以提高線路運(yùn)行的安全和穩(wěn)定，所以在對(duì)線路進(jìn)行繼電保護(hù)中，可以對(duì)500KV變電站實(shí)際情況進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)變電站的各項(xiàng)情況做出及時(shí)了解，監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)Υ嬖诘墓收蠁?wèn)題做出及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，從而發(fā)出相關(guān)的警告，這個(gè)時(shí)候相關(guān)人員可以對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的處理，提高線路的安全性。除此之外也是需要加強(qiáng)對(duì)500KV智能變電站的保護(hù)工作，根據(jù)實(shí)際情況將測(cè)控的裝置科學(xué)安置到智能變電站上面，保證對(duì)變電站的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)，將最終的檢測(cè)結(jié)果可以向上級(jí)部門(mén)傳輸，上級(jí)部門(mén)對(duì)其監(jiān)測(cè)結(jié)果科學(xué)合理的分析，通過(guò)最終分析結(jié)果下達(dá)相關(guān)的指令，保證線路的安全性和穩(wěn)定性得到提升。

2.3合理利用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

環(huán)形網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)是通過(guò)間隔智能終端機(jī)實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的提供，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳遞，當(dāng)然對(duì)采樣值組網(wǎng)進(jìn)行利用也能達(dá)到類(lèi)似的效果，在信息傳遞中，母差保護(hù)裝置的容納量會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)報(bào)文流量的影響，不利于提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，這時(shí)就要對(duì)交換機(jī)的配置進(jìn)行合理調(diào)整，光纖口是其中的重點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理利用，需要行業(yè)工作人員完善對(duì)這種結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和了解，增強(qiáng)對(duì)備用芯的使用力度，提高環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效率。

2.4過(guò)流電限定保護(hù)

500KV智能變電站在其工作過(guò)程中，會(huì)受到很多因素的影響，例如電流過(guò)載會(huì)導(dǎo)致變電站系統(tǒng)的外部設(shè)備出現(xiàn)斷路的狀況，從而引起電流負(fù)荷過(guò)大的現(xiàn)象發(fā)生，盡管這種現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，與正常電流的數(shù)值相比，過(guò)負(fù)荷電流數(shù)值的大小區(qū)別不大，但是，過(guò)負(fù)荷電流容易引起跳閘現(xiàn)象的發(fā)生，這會(huì)極大程度地影響到智能500KV變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的提升。相關(guān)工作人員為了解決這一問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)改進(jìn)配置方法，可以采取電壓限定延時(shí)的方法，對(duì)于各線路中電流量來(lái)進(jìn)行測(cè)定并對(duì)電量進(jìn)行合理的分配，當(dāng)過(guò)負(fù)荷現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，電力系統(tǒng)會(huì)及時(shí)監(jiān)測(cè)，并且及時(shí)地將相關(guān)信息發(fā)送到500KV智能終端中加以解決，這樣就能有效的促進(jìn)智能變電站保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性的提升。

2.5 500KV斷路器保護(hù)

我國(guó)規(guī)定的500kV變電站斷路器保護(hù)原則要求斷路器處于半閉合狀態(tài)時(shí)，要根據(jù)斷路器的雙重化進(jìn)行接線保護(hù)的配置，并且每一個(gè)保護(hù)裝置都應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)失靈保護(hù)與重合閘這兩個(gè)功能。因此如果斷路器發(fā)現(xiàn)失靈后經(jīng)過(guò)GOOSE網(wǎng)絡(luò)的話，直接就會(huì)跳向臨近的斷路器。在實(shí)際的工程安裝設(shè)置中，通常都會(huì)根據(jù)每個(gè)工程的具體情況進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的分析。在對(duì)500KV智能變電站的斷路器保護(hù)設(shè)置時(shí)，總共會(huì)設(shè)置八臺(tái)斷路器建設(shè)成兩個(gè)完整串加上一個(gè)不完整串，這八臺(tái)斷路器都會(huì)采用雙重的保護(hù)設(shè)置。由于一串?dāng)嗦菲髂軌蚪M成兩個(gè)面柜，同時(shí)配上十六個(gè)斷路器保護(hù)，將其串成六個(gè)面柜。

2.6注重過(guò)程層的作用

繼電保護(hù)階段，過(guò)程層通常能夠有效地保護(hù)好系統(tǒng)的母線、輸電線路及變壓器，從而更好地控制電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提升電力系統(tǒng)的保護(hù)質(zhì)量與保護(hù)效果，合理地控制系統(tǒng)的保護(hù)功能，持續(xù)優(yōu)化設(shè)施、裝置。主保護(hù)定值在過(guò)程層中通常不會(huì)出現(xiàn)過(guò)于明顯的變化，即使電力系統(tǒng)工作階段發(fā)生任何一種波動(dòng)，其波動(dòng)性也會(huì)處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。因此，極有必要確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。隨著一次設(shè)備應(yīng)用不斷普及，數(shù)量直線上升，必須合理劃分硬件與設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)，以有效確保其獨(dú)立性，全面增強(qiáng)電力系統(tǒng)中的輸電線路、母線保護(hù)功能。為科學(xué)、合理地提升可靠性，需基于多端線路保護(hù)對(duì)變壓器與母線保護(hù)功能形成更加理想的定義，尤其對(duì)于站內(nèi)保護(hù)設(shè)備，更應(yīng)選擇同步采樣技術(shù)。

3設(shè)備設(shè)置要求的特殊點(diǎn)

3.1 TA同合并單元

我們?cè)谶M(jìn)行500KV智能變電站的繼電保護(hù)裝置配置時(shí)，在線路保護(hù)和母線保護(hù)雙重化裝置配置時(shí)都能使用TA二次繞組，因此在進(jìn)行雙重化配置時(shí)通過(guò)使用兩組相互獨(dú)立的TA次級(jí)接用一同配置兩組的TPY級(jí)。在進(jìn)行雙重繼電保護(hù)裝置的安裝時(shí)，在兩者間隔方面可以采用雙重化標(biāo)準(zhǔn)的合并單元，在獲取電流采樣值時(shí)，就要通過(guò)這兩個(gè)獨(dú)立的合并單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3.2智能終端

同傳統(tǒng)變電站不同，500KV智能變電站通過(guò)智能終端的方式來(lái)替代傳統(tǒng)變電站的操作箱功能，跳合閘保護(hù)與測(cè)控手合和手跳斷路器等命令需要通過(guò)智能終端的接收才能傳入斷路器所在的位置、隔離刀閘和接地刀閘所在的位置、斷路器的本體信號(hào)。

結(jié)語(yǔ)

在對(duì)500KV智能變電站進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的配置時(shí)一定要注意上述關(guān)鍵點(diǎn)，并且目前我國(guó)的電網(wǎng)建設(shè)在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)基本都是通過(guò)數(shù)據(jù)采集、模擬方案，并對(duì)各個(gè)階段的具體方案進(jìn)行模擬制定來(lái)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。我們?cè)谌蘸蟮碾娋W(wǎng)建設(shè)規(guī)劃中應(yīng)當(dāng)要能通過(guò)各種方式來(lái)提高方案的適應(yīng)程度，減少問(wèn)題發(fā)生的概率。

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（作者單位：1 國(guó)網(wǎng)安徽省電力有限公司;2國(guó)網(wǎng)合肥供電公司）