110kV智能变电站的继电保护研究

吴达天

（国网福建晋江市供电有限公司，福建晋江 362200）

110kV智能变电站的继电保护研究

吴达天

（国网福建晋江市供电有限公司，福建晋江 362200）

在110kV智能变电站的实际建设过程中，通过对继电保护本身的原理配置、变电站层继电保护以及过程层继电保护等相关项目进行深入探究，进而对继电保护提出建议性的保护方案。

110kV；智能变电站；继电保护

智能电网的深入改革，智能变电站在我国逐渐实现了快速的发展，进而成为现阶段我国变电站技术主要的发展方向及建设趋势。智能变电站中包括的技术分支相对较多，其中继电保护针对变电站的安全性能及可靠性能的整体要求相对较高，继电保护的安全性、速动性、可靠性对智能变电站的整体运行有着较为直接的影响［1］。因此，对智能变电站进行深入的研究及分析是较为重要的。

1 解析110kV智能变电站的继电保护配置

1.1 刍议110kV智能变电站的继电保护相关装置

以合理化的继电保护配置方案为基本依据，将过程层及变电站层进行合理的统一，进而形成智能化的变电站装置设备。对于继电保护装置进行相应的分析，其详细的组装配置如图1所示。

将一次性设备运用到继电保护中，对继电保护过程层的配置采取独立保护，若一次性设备是智能设备，则将保护设备安装在过程层的内部位置，如果不是则将保护设备、测控设备及合并器等安装在就近的汇控柜位置中，进而逐渐将设备的运行及维护加以简化。

1.2 继电保护原则在110kV智能变电站中的应用

图1 继电保护基本原理浅析图

以110kV变电站为对象，就站内的接线环节来说，采取一种高电压级别的变电站形式和设备结合的装置相比较为精简，对110kV继电保护配置应着重于满足以下几点：①与传统继电保护相比，智能变电站具备选择性、可靠性、灵敏性及快速性等基本要求，在进行智能变电站的保护当中，应进一步满足4个性能要求以及其他电力工程中安全防范的规则；②110kV变电站与电压较高的级别变电站相比，对继电保护变电站过程中的SV网和GOOS网，站控层的MMS网之间的关系较为独立，当继电保护与各个网相连接时，数据端口的控制保持独立；③110kV及高电压器级别的变电站，将母双线、单双线进行合理分段，这两种存在差异的接线方式，如果满足设置好的前提条件及相关要求，可以将电子式电压互感器合理安装在内；④以110kV及较低电压的继电变电站为基本依据，应选用一款具备保护测控装置一体化的复合型设备安装；⑤就110kV和较低电压级别的变电站为例，在将保护装置就地安装的过程中，可以使用智能终端将装置统一集成安装；⑥以110kV变电站与低电压级变电站为载体，就主变压器这一设备而言，应采用冗余配置安装在每一侧的合并单元；⑦就合并单元格这一环节来说，应将继电保护过程层产生的相关网络信息进行备案，运用故障录波形式与网络报文一同记录的方式，并将其进行总结归纳，并以科学的角度进行分析。

2 强化110kV智能变电站继电保护相应策略

在对智能变电站采取保护措施时，过程层的组成部分主要有一次性智能化装置、一次性智能化装备的附属装备。

2.1 110kV线路保护

针对110kV智能变电站保护的各个环节，应将变电站继电保护与变电站实际运行状态进行有效结合，以间隔为依据，并以合理的方式制定单套配置方案，如图2所示。

图2 解析变电站线路保护方案图

在变电站线路的两端间隔之间安装保护测控装置，不仅与GOOSE网合理连接进行信息交换，并且将变电站中的合并单元格及智能终端进行相应的链接。数据的传输将不再采用智能变电站中GOOSE网，而是将采集到的数据直接传输到变电站的终端位置，且合理控制变电站的闸刀。通常电子式互感器位于变电站的线路及母线之间的位置，一旦获取到控制信号，便运用合并单元的方式，将信号进行封装，且将获取到的信号直接传输到变电站中SV单元内，进而完成监测及保护的任务，就非间隔的信息而言，可通过GOOSE传输数据的形式对其进行保护及监测。

2.2 变压器保护研究

在变电站线路的两端间隔之间安装保护测控装置，不仅与GOOSE网合理连接进行信息互换，并且以链接形式将变电站中的合并单元格及智能终端进行联系。数据的传输将不再采用智能变电站中GOOSE网，而是将采集到的数据直接传输到变电站的终端位置，并且合理控制变电站的闸刀。就一定层面而言，电子式互感器主要被安装在变电站线路及母线之间的位置，一旦获取到控制信号，便运用合并单元的方式，将信号进行封装，并且将获取到的信号直接传输到变电站中SV单元内，进而完成监测及保护的任务，就非间隔的信息来分析，可采用GOOSE传输数据的方式对变电站进行科学的监测与合理的保护。

2.3 智能变电站的母线保护

针对110kV变电站进行科学的分析，以单套配置的方法对分段式实行保护，进而形成保护装置与装置集成，以互相对应的保护形式使其跳转，在跳转的过程中可运用GOOSE网进行连接，一旦母线启动发生故障，就运用GOOSE网进行数据传输。

对智能变电站母线的保护，以宏观角度来说，可选用分布式的设计方式，保持母线间隔之间相互独立的状态下对母线进行保护，由于110kV智能变电站与普通变电站保护情况不同，可运用分段式对110kV母线进行保护。

3 110kV智能变电站中的继电保护装置

以集中式后备保护对智能变电站中变电层进行科学化的配置，利用先进的在线实时自调整技术，进一步实现双重化的配置方式。智能继电保护装置在变电站运行的不同时期，其具备的功能差异较大，主要分为以下3阶段。

第一环节，变电站保持正常供电状态。在此供电运行工作状态下，电力系统内的相关设备及保护装置均处于额定工作状态，其内部传感器设备和仪器、仪表设备均处于正常工作下进行访问。这一阶段继电保护的设备对电力系统应采取实时监控的方式，确保变电站供电运行正常。

第二环节，变电站供电出现异常现象。如果电力系统发生故障，如电力系统中电缆短路问题，对电力系统正常运行造成影响，为避免故障更加严重，应将电力系统的故障进行切断，确保电网正常运行。

第三环节，供电出现异常。如果电力系统无法保证正常运作，继电保护装置就会率先发出报警信号，应及时通知维修人员，并对其加以处理及维护，确保电力系统能够正常运行。

4 结语

智能变电站技术作为现阶段综合性、技术性相对较强的行业，对智能变电站内部的继电保护是相对较为关键的，变电站技术的整体发展与电网架构、变电站选取地址、变电站设备的实际运行状况以及电力网络通信的实际情况等外部因素有着直接的联系，应对110kV智能变电站的继电保护技术进行不断的完善，充分了解智能变电站的巡视知识、操作知识、维护知识及故障处理知识等，进一步强化我国变电站整体水平，提升设备安全可靠性。

［1］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.

Research on Relay Protection of 110kV Intelligent Substation

Wu Datian
（State Grid Fujian Jinjiang Power Supply Co.Ltd.，Jinjiang Fujian 362200）

In the actual construction process of 110kV intelligent substation,through in-depth study on the principle of relay protection configuration,relay protection and substation process layer relay protection and other related proj⁃ects,then the suggestions of protection scheme for relay protection were put forward.

110kV；intelligent substation；relay protection

TM774

A

1003-5168（2016）12-0136-02

2016-11-13

吴达天（1982-），男，本科，助理工程师，研究方向：变电运维，变电自动化。