110kV智能變電站的繼電保護配置

黃炳源

摘 要：智能變電站是智能電網的基礎，其運行穩定性直接決定了電網的可靠性。繼電保護配置是智能變電站運行安全性和可靠性的重要保障，對其繼電保護配置進行研究就顯得尤為重要。本文以繼電保護裝置的要求以及裝置保護配置原則為出發點，提出了智能變電站的繼電保護配置方案。

關鍵詞：智能；變電站；繼電保護

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.127

0 引言

繼電保護裝置在電力系統中所起到的作用是不可小覷的，當電網出現各種故障時，繼電保護裝置能夠有效地降低這一故障帶來的危害。因此，對智能變電站的繼電保護配置進行研究是非常有意義的。

1 繼電保護裝置要求

繼電保護裝置的主要作用就是在電網出現故障時，減小故障對電力系統造成的危害，其主要功能就是在故障發生的第一時間跳開相應的斷路器，并給出警報，從而減小因故障而產生的危害。因此，智能變電站對繼電保護裝置有著嚴格的要求，主要有以下幾個：

（1）選擇性。繼電保護裝置的選擇性就是各級電網的繼電保護裝置在故障發生時能夠選擇性地運行，即能夠最優化地減小故障危害。簡單來說，當電力設備發生故障時，要求最靠近故障點的斷路器動作斷開系統供電，盡可能的縮小停電范圍。

（2）可靠性。繼電保護裝置自身的穩定性、可靠性是確保電力系統安全穩定運行的前提，如果繼電保護裝置出現誤動或者拒動行為，那么對于電力系統的保護就形同虛設了。因此，在繼電保護裝置的選擇上，應盡可能選擇原理簡單、便于維護的繼電保護裝置，以提高繼電保護器自身的穩定可靠性。

（3）快速性?？焖傩允抢^電保護裝置動作時間的指標，也是該裝置降低故障影響程度的一個指標。一般來說，發生故障時，繼電保護裝置的動作越快，故障的影響范圍和危害就越小。不僅能夠使故障設備在第一時間得到保護，還能有效避免產生更加嚴重的破壞。

（4）靈敏性。靈敏性反映了繼電保護裝置對故障的反應能力，也是繼電保護裝置快速性的根本所在，靈敏度越高，裝置動作的時間就越短。繼電保護越靈敏，越能可靠地反應要求動作的故障或異常狀態；但同時也愈易于在非要求動作的其他情況下產生誤動作，因而與選擇性有矛盾，需要協調處理。

2 智能變電站的繼電保護配置方案

110kV智能變電站主要配置有線路保護、變壓器保護、母聯保護等。

2.1 線路保護

目前智能變電站站內保護以及測控技術的進步與發展的方向是一體化發展。一般來講，線路的保護主要是通過直接采樣的方式，并經過GOOSE 網絡來實現對線路的保護，該網絡可啟動斷路器失靈、重合閘等功能，實現對線路的保護。在進行線路間隔內保護測控裝置與合并單元以及智能終端的連接方式的選擇時候，一般采用點對點的連接以及傳輸方式。在特殊工作的情況下，保護測控裝置與合并單元之間可以直接進行數據采樣，而不經過GOOSE 網絡實現線路保護。只有在跨間隔信息接入測控保護裝置時，才會經過GOOSE網絡實現傳輸。

2.2 變壓器保護

對變壓器的保護在整個變電站的繼電保護配置方案中屬于非常重要的工作。從根本上來講，變壓器的保護配置方案與線路的保護配置方案沒有多大差別，其主要區別在于，為了實現對信息數據的直接采樣，在考慮變壓器低壓側、電壓以及電流信號時，變壓器的保護配置方案為直接將信號輸入到保護測控裝置中，完成數據采樣。同時，涉及到高壓以及中壓的智能終端時，引入GOOSE網絡，從而實現直接的跳閘操作。這種直接將智能終端與變壓保護裝置相連，并利用GOOSE網絡進行數據傳遞的方式，提高了電力系統的自動化水平以及裝置設備的智能化程度。

2.3 母聯保護

對于母聯保護，不論是在保護配置的原則或者結構的設置上，與線路保護以及變壓器保護相比，都較為簡單方便。首先，對于其中的分段保護裝置設備，為了使保護裝置在不通過網絡進行信息傳遞的情況下也能實現其功能，即對工作信息進行采集、分析，對于電力系統運行進行信息采樣，需要更好地將該設備與合并的單元以及智能終端相連接。其次，關于保護裝置設備以及合并的單元設備，為了更好地傳輸保證電力系統的穩定運行，就需要通過獨立的網絡進行連接。

3 安全自動裝置的應用

低周減載裝置是110kV智能變電站的主要安全自動裝置。當電力系統出現功率缺額時就會造成系統的頻率下降，功率缺額越大，頻率降低越多，系統頻率下降會造成汽輪機葉片振動加大，異步電機和變壓器勵磁電流增加，電動機轉速變化，當功率缺額超出了系統正常調節能力時，如果不及時采取措施不僅影響供電質量，而且會給電力系統安全運行帶來嚴重后果。

110kV智能變電站低周減載裝置往往采用分散布置的原則，在線路保護中加入低周減載模塊，集成低周減載功能。在電力系統因事故影響出現有功功率缺額時，頻率會短時間內急劇下降，此時低頻解列裝置按批次動作，將一部分次要負荷斷開，減小功率缺額，避免頻率的進一步下降，確保系統的安全。

4 結語

綜上，通過對智能變電站中的繼電保護裝置的配置要求進行分析，對繼電保護的配置方案進行較為詳細的闡述，為相關的工作提供了參考。隨著科學技術的發展，繼電保護技術與計算機自動化技術以及智能化技術的聯系越來越緊密，將進一步優化智能變電站的繼電保護配置。

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