110kV智能变电站继电保护若干问题思考

刘洋

（国网太原供电公司，山西太原 030012）

110kV智能变电站继电保护若干问题思考

刘洋

（国网太原供电公司，山西太原 030012）

近年来，我国国家电网跟上国家发展的脚步需要进行大量的改革，变电站是输电与配电系统的核心，还应当更加简约和智能，由此，110kV智能变电站是变电站发展的主要方向，也是新型的智能变电站之一，同时继电保护是110kV智能变电站应用的重点，本文就这一重点问题，对继电保护中的线路保护、变压器保护、母线保护和继电保护的测试检验做以分析，为电力工程和技术人员提供参考建议。

智能变电站 继电保护 检测方法

我国国家电网公司提出智能电网改革以来，智能变电站就成为了这一改革中的基本内容，与传统变电站相比，110kV智能变电站实现了设备和检测系统的智能结合，将一次设备、二次设备、检测系统都进行了网络化、数字化的改革，不仅如此，以前的电缆升级为光纤电缆，充油式互感器升级为电子式互感器（电子式互感器由一个或多个电压电流传感器在电力系统中进行参量测量连接传输系统和二次转化器的装置），有效地减少了资源浪费、降低成本、降低电磁辐射危害。从经过几年的发展，技术日益成熟，上万座智能变电站建成并且在全国继续快速推广，为人民造福。

继电保护在110kV智能变电站的应用是一个难点也是重点，继电保护是电网和变电站的安全防线，被保护的对象是电力系统、发电机、变压器、线路、母线等，继电保护装置还具有正确区分被保护元件是否正常运行，如果发生了故障，那么继电保护主要可以对电力系统故障产生反应并做出相应的电力保护措施。继电保护主要包括了线路保护、变压器保护、母线保护和继电保护的测试检验等，下面我们将对此展开讨论。

1　继电保护配置与原则

智能变电站设备主要包括只能高压设备、智能组件、智能变压器等。

在智能变电站中的继电保护配置原理图中，我们可以看到，智能采集光纤通信接口代替了交流量输入插件，原来的I/O接口插件换成了GOOSE光纤通信接口，智能操作箱替代了操作插件，所有的继电保护装置和测控装置都要同时连接GOOSE光纤通信接口和站控层网络，虽然接口繁多，但是可以直接实现点对点的直接反应，实现信息远程监控与执行和数字化切换功能。

110kV智能变电站继电保护配置不仅要遵循图示要求，还要具备以下原则：第一，具有选择性、可靠性、灵敏性和快速性，这“四性”是继电保护的基本要求；第二，110kV及其以上的高电压中，GOOSE网与站控层网络接入继电保护中应当相互独立，互不干涉；第三，110kV及其以上的高电压中，在双母线或者单母线分段的接线形式，应当安装电子式互感器；第四，110kV以下的低电压中，智能终端可以集成安装。

2　站内设备的保护

2.1线路保护

在110kV智能变电站中，站内保护和测控功能应当优先选择将其紧密的结合在一起，根据间隔进行单套配置。

线路保护配置方案图中，保护测控装置的一端与GOOSE网交换信息，同时采用点对点的方式分别与合并单元和智能终端连接而直接采样，若感应到的电流电压有异样，那么信号通过光纤电缆直接传递到保护装置，直接跳断路器，如果信号失灵，那么数据还可以通过GOOSE网络直接传送到保护测控装置而做出跳断路器的反映；电子式互感器主要安装在线路和母线上，感应到电流电压信号后，先接入合并单元，然后将数据通过光纤传送到保护测控装置和SV网络上。线路保护的特点就是直接采样、直接跳断路器，反应快，灵敏度高。

2.2变压器保护

按照规定，变压器保护装置应当双套配置，必须采用主、后备保护一体化配置。

与线路保护配置方案类似，高压侧、中压侧和低压测的智能终端感应到电流电压信号后，将数据直接传入变压器保护装置和SV网络，变压器保护直接采样、直接跳高、中、低压各侧断路器，若其失灵，则可通过GOOSE网络接收到失灵信号，然后实现跳变压器各侧断路器。

2.3母线保护

母线保护也叫分段保护与线路保护类似，而且配置更加简单。

按照规定，母线保护按照单套配置，应当优先选择将测控功能和站内保护结合在一起，而且与线路保护相同，将分段保护装置和合并单元与智能终端直接连接，实现点对点直接跳断路器，若母线失灵，同样可以通过GOOSE网络传递失灵信号，实现跳断路器。

3　继电保护的测试检验方法的建议

继电保护的保护装置并没有发生大的变化，变化的是保护装置与外界的连接全部使用光纤电缆（光纤电缆具有环保节能抗干扰等多种优点），信息的传播也是通过GOOSE网络和SV网络传递，那么，现在继电保护的方法和思维跟传统的原理相似，沿用传统优秀的检测方法，仅仅针对变化的部分，我们可以提出这样的新方法。

首先，为了保证数字信号的误差最小，我们将光数字保护测试仪直接从保护装置的光纤输入口进行测试，同时还考虑到数据时间的同步性满足保护装置的要求，还应当提高跨间隔数据要求保护装置的准确性和精密度，即不同间隔的数据的同步性。

其次，为了保证信号的正确性和可靠性，我们应当进行光纤以太网的性能测试，主要测试的是光纤通道的误码率和光收发器件的功率，借助的工具是网络分析仪和网络仿真分析软件。

最后，为了测试合并单元和智能单元的性能好坏，可以发送一段电流电压的数字测试信号，检测合并单元和智能电源是否能准确地分析信号，然后上传和下达相应的保护措施命令，是否能够提供相应的状态信息，根据命令是否能够做出正确的操作，比如直接跳断路器或者变压器档位调节。

4　结语

综上所述，110kV智能变电站是我国电力改革的趋势，它将采用光纤通道和GOOSE网络改变传统的变电站的信号传递和信息传播方式，而且这两种方式的同时存在大大增加了可靠性和安全性，不仅如此，其优点还有节能环保、数字化、自动化、智能操控、无缝连接。继电保护无论在传统变电站还是智能变电站都有着重要的地位，它是变电站的安全防线，也是电网稳定运行的基础保障，而且更加强调了变电站建设的“四性”原则，提出更高的要求。但是继电保护在技术日益成熟的基础上，应当顺应变电站的发展，不断的发现问题和总结分析，而继续创新改进，使得智能变电站技术水平不断提升，进一步推广。

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［2］曾波.110kV智能变电站继电保护常见问题分析［J］.通讯世界，2014，（19）：85-86，87.

［3］杨琳，董百强.智能变电站发展过程中的继电保护系统建构策略［J］.科学时代，2014，（17）：140-142.