浅析220KV变电站主变保护双重化保护实施

何竞飞

（广东电网公司江门供电局，广东 江门 529000）

在220kV变电站主变保护系统中，双重化保护有着重大的作用,如果双重化保护一旦出现技术问题影响将非常大。因此，必须要高度重视变电站的主变保护,由于后备保护原理上的缺陷难以实施有效保护，所以，必须对220kV变电站进行主变保护双重化保护,以确保220kV变电站主变保护双重化保护系统安全高效、平稳运行，确保电力系统的万无一失。本文对220kV变电站主变保护双重化保护系统设计的系统选型、自动化原则等方面了探讨，对提高电网的安全运行水平起到了重要作用。

1 220kV变电站主变保护双重化保护系统中技术研究方向

1.1 220kV变电站主变保护双重化保护智能综合自动化技术

基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况，认真研究了电力市场的运营模式，深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则，提出了适合我国现阶段电力市场运营模式。对220kV变电站主变保护双重化保护系统自动化原理进行了研究，将国内外最新的人工智能、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于220kV变电站主变保护双重化保护装置中，使得新型保护装置具有智能控制的特点，大大提高了电力系统的安全水平。

例如，在江门的220kV变电站工程，通过对本工程220kV变电站主变保护双重化保护智能综合自动化技术分析表明，本工程运行对产生的影响主要为：主变运行产生的厂界噪声满足标准要求，站址周围敏感目标出的声环境略有增加，但满足标准要求。变电站为全户内布置，变电站运行产生的工频电场满足4kV/m、磁感应强度满足0.1mT推荐的评价标准。变电站运行产生的无线电干扰在频率为0.5MHz的好天条件下不大于53dB（μV/m）的允许值。这充分表达了对220kV变电站主变保护双重化保护系统的研究，综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。智能保护与合自动化保护领域的研究处于国际领先水平，综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。

1.2 220kV变电站主变保护双重化保护系统配电网自动化技术

电力系统配电网自动化技术在中低压网络数字、配网模型、高级应用软件、信息配网一体化方面取得了重大技术突破。其中，采用数字信号处理技术，提高了载波接收灵敏度，解决了载波正在配电网上应用的技术难题。采用配网递归虚拟流算法进行潮流计算，应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测。综合运用多种技术手段，对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制进行220kV变电站主变保护双重化测试，对小电流接地选线方法、电力系统振荡机理、发电机跟踪同期技术进行220kV变电站保护系统自动化安全检测，对于非线性调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法进行专业技术数据测定。

同时，220kV变电站主变保护双重化保护系统，在技术应上也达到了一定的水准。比如，电网自动化技术在非线性理论上应用，再比如，小波理论在电力系统应用方面，变电站主变保护双重化保护系统采用分析与控制的新理论，建立了新模型和新手段，并且进行了深层次方面的研究。

1.3 220kV变电站主变保护双重化保护技术配置原则

坚持两套独立的主保护原则，可以设计在独立电流互感器和主变套管电流互感器间进行切换,当旁路断路器代主变断路器运行时,第一套主保护应相应切到旁路断路器的电流互感器。在选择可靠的主变保护运行方式方面，在实际使用中可根据电网实际运行情况,除非电量保护必须投跳外,应选择合理、可靠的主变保护运行方式。要严格执行《继电保护及安全自动装置反事故措施要点实施细则》中有关保护规定,提高保护抗干扰能力。提供大量实验数据，并可和多种控制装置构成闭环系统，协助科研人员进行新装置的测试，从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。

坚持智能化与科学化原则，集中监测与远方调度功能，220kV变电站主变保护双重化保护系统的数据采集与控制单元直接安装于开关柜内，采用交流采样从电流或电压互感器直接进行测量，省掉电量变送器，有些还可以省掉开关柜上的指示仪表。220kV主变压器应采用两套独立的主保护,每套主保护均应配置完整的后备保护,同时必须保证两套主、后备保护在交、直流回路上的独立性。正常运行方式下,两套独立的主保护宜同时投入。

2 科学化应用220kV变电站主变保护双重保护措施

随着计算机技术迅速发展以及高性能计算机芯片的出现,可以便捷地实现主保护与后备保护合一的主变压器保护的双重化保护。在实践过程中,考虑尽量减少接线,以减少因二次回路接线复杂导致的差错或隐患。

2.1 主变保护双重化220kV侧后备保护

采用带偏移特性的阻抗保护,保护正方向指向变压器,实现220kV阻抗保护。变配电站综合自动化系统的外电缆设计非常简单，只有一根通信电缆与一根交流220V电源线。通信电缆一般选用计算用屏蔽电缆，使用一对备用一对，也可以选用双芯屏蔽双绞线。比如，在开平市第三座220kV变电站工程启动时考虑使用光缆，电力监控器应由专用电源集中供电，以保证供电可靠性，增加抗干扰能力。这样，防止变压器低阻抗保护在电压二次回路失压、断线闭锁以及切换过程交流和直流失压等异常情况下的误动。开平市第三座220kV变电站也成为了一项比较成功的电站工程，其技术水平达到了世界领先。

2.2 220kV主变双重化综合保护

采取二段式保护，保护为单相式延时动作于信号,实现公共绕组过负荷保护。失灵起动接点与电流判断过流接点串联,经硬压板构成失灵起动回路。配电站综合自动化系统的末端数据采集与控制单元直接安装于开关柜内，大都采用交流采样从电流或电压互感器直接进行测量，省掉了电量变送器，有些还可以省掉开关柜上的指示仪表。开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究。

在新技术的研究方面，比如，中科院的《电力双重化保护实施方案》指出，220kV主变双重化综合保护系统以及变配电站综合自动化系统集继电保护、数据监测及远方调度于一体，在变配电自动化设计中应根据工程实际情况选用。变压电站综合自动化系统的选用一定要科学、合理，为电力系统的自动化设计提供精确的数据，为提高电力系统的自动化设计做好技术保障。设置独立的电源回路,按变压器厂的要求,跳闸型非电量瞬时或延时跳闸,信号型非电量瞬时发信号，实现主变保护双重化电量保护。

结语

国内外220kV以上高压输电线路由于继电保护选择性的需要,皆配有纵联保护,以确保全线路范围故障都能瞬时切除故障,并具有较高的灵敏度,使之具有一定的耐过渡电阻能力。220kV变电站主变保护双重化保护系统的选用一定要科学、合理，为电力系统的自动化设计提供精确的数据，为提高电力系统的自动化设计做好技术保障，以实现主变保护双重化电量保护。

[1]王仁.220kV变电站保护双重化保护系统应用思考[J].北京技术,2009.(11)

[2]赵琴.电站主变双重化保护系统中数据应用管理[J].安徽农业科学,2007.（8）

[3]杨美斌.220k变电站主变保护自动化技术的创新[J].河北教育,2008.(6)