110kV智能变电站继电保护问题的分析

方三平

【摘 要】近年来，在经济全球化的发展模式背景下，实现经济的高效、快速以及稳定发展是目前我国研究的重要课题，电力行业作为我国国民经济发展以及人们生活的基础，在常规变电站以及数字变电站的基础上实现智能变电站的改革对电网的进一步发展有非常重要的现实意义。 本文论述了110kV智能变电站继电保护的原则，对智能变电站继电保护装置的检测验收的内容进行了分析。总结继电保护方式和方法，促进智能变电站的健康发展。

[关键词]：继电保护、110kV智能变电站、保护分析

中图分类号：F407文献标识码： A

智能变电站对我国信息变革、智能化电网变革等一些改革工作中基础的一环，也是非常重要的一环，据以往的智能变电站建设经验来看，建立性能良好、网络全面的继电系统是智能变电站建设的保证，在110 kV智能变电站的建设工作中，我们结合继电保护系统的装配原理、站控层的继电保护系统、过程层的继电保护系统这三个方面来进行分析，对智能变电站中继电保护装置的建设作出规划，并提出一些合理性的探究意见。

1、110 kV变电站中继电保护系统的配置和原则

1.1继电保护配置

110kV智能变电站中继电保护的配置规划主要包括过程层以及站控层。其中对于一次设备，过程层配置可以实现独立主保护机制，不仅可以保护变电站中所有的电力设备，同时过程层也占主导地位。如果是一次智能变电设备，则其继电保护装置应该将合并器、保护装置和测控设备等安装在就近的智能设备汇控柜中，或者直接将其保护设备安置在智能设备的内部，从而使智能设备的运行和维护更加简便。采用这种方法的一种重要原因是可以充分避免因为内部通讯线路跳闸、采样等这些不可确定因素而引发的继电保护失效现象，而且使用该种方法网络数据就能在继电保护发生时得到更充分的保存，使损失数据减少，提高对数据的保护程度。

1.2 继电保护原则

相对高电压等级的变电站而言，110kV变电站中的设施与装配比高等级的智能变电站更简单，设备形式等简易。在设置110kV智能变电站的继电保护装置时其需遵循以下三点原则：①传统的继电保护系统具有可靠性、灵敏性、快速性以及选择性，在智能变电站的继电保护中也应继续满足基本的“四性”以及实时建设的变化安全需求。

②对于110kV及以上电压等级的变电站，单母线和双母线在具备一定条件时，两种分段接线之间可安装电压电流感应电子互感装置，同时智能变电站中的过程层SV网、GOOSE网和站控层MMS网之间应确保相互独立关系，各网接入继电保护时，要保证各网数据口控制装置之间相互不能干扰。

③对于110kV及以下电压等级的变电站，适宜采用一体化的保护测控集成装置，在就地安装智能保护系统时，可以采用集成安装的形式实现智能终端的这些功能。对于主变压器而言，各侧的合并单元应采用冗余装配方式，其他各间隔间的合并单元适合单套装配的方式。同时应该注意每个合并单元的过程层网络信息数据都应有所记录，记录工作也应由网络数据分析记录设备和故障录波设备共同完成。而且这两套设备进行数据记录时应保证其对应的SV、GOOSE以及MMS三者之间的网络的数据接口控制装置应相互独立。

2 、110 kV智能变电站中过程层继电保护

110 kV智能变电站的过程层主要组成结构包括一次设备，一次设备的附属组件和装置。过程层主保护计划的主要配置是快速跳闸装置，其保护内容主要包括：变压器保护、母线保护、线路保护等。

2.1 变压器保护

一般变电站的继电保护工作中过程层变压器保护计划主要采取分布式保护，具体来说，当变压器保护工作启动时首先启动的差动保护内容，之后启动后备保护内容。但110 kV智能变电站中变压器保护设置则有所不同，具体来说，其变压器保护配置可实现差动保护与后备保护的双运行机制。在对110 kV智能变电变压器保护计划进行取样分析，分析结构显示，各侧受控断路器自动跳闸，而保护过程中分段断路装置和失灵装置的启动控制信息的传递与数据记录均有由GOOSE网络所完成。

2.2 母线保护

对于110kV智能变电站的母线保护，一般采用相应的分布式设计装置实现每个间隔间的相互独立。110kV智能变电站的母线保护和一般智能变电站一样也采取母线分段保护计划，其不同之处就在于每个保护单元可以直接与合并单元相连，并且与智能系统终端相连，不需要再进行网络数据和信息的交换，分别实现保护工作中的开关跳闸功能和数据取样功能的完全自动化。同时在继电保护的过程中，跨间隔信息可以经过互不干涉的SV网络和GOOSE网络实现直接传输。

2.3 线路保护

110 kV变电站的继电保护计划在设计之初就要明确一点，变电站的实时运行状态需与继电保护实时相连，并且依据间隔作为单套配置的依据，这要求变电站中两个间隔之间的测控保护设备要分别与合并单元、智能系统终端以及GOOSE网络一一进行数据信息的交换和连接。与传统的变电站继电线路保护不同的是，该种线路保护方式直接将信息传递给智能终端，并接收命令信息。

3.站控层的继电保护

智能站控层的继电保护主要采用集中式后备保护装置，其可以很好的实现自动调定与实时在线调定的双重配置。集中式后备保护系统主要为本变电站和对相邻变电站实现后备保护功能，在实际工作中，智能继电保护装置在不同变电站的运行时期的实际功能差距很大，这要包括以下三个运行阶段：①正常供电。变电站正常供电时，电力系统中相应设备和保护装置均在额定状态下，继电保护系统只需负责对系统运行状态的预警以及电力设备的实时监控。②供电故障。主要负责在电力系统输电发生短路或设备运行发生故障时，继电设备能够及时的切断电力系统的故障部分，并将实时数据信息传输给智能终端。③供电异常。继电保护主要负责在电力系统运行异常时发出警告信号，及时通知维护人员处理。

4 总结

智能变电站是发电站发展的必经之路，对我国智能化电网的建设工作也有着十分重要的意义，而继电保护作为保证智能变电站良好运行的基础条件之一，如何够构建优良的继电保护系统也是智能变电站改革过程中所遇到的重要问题，通过上文对110 kV智能变电站的继电系统建设规划进行了探讨，总结出一些常用的智能站中的继电保护方式和方法。

参考文献

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