110kV智能变电站继电保护若干问题研究

王槿

摘 要：近年来，随着现代电力技术向智能化发展，我国机电设备变电站设备的结构也都进行了智能化升级。由于大多数机电设备的运行系统具有易损耗的特点，所以需要经常进行系统故障诊断。智能技术的应用推动了110kV变电站设备故障诊断技术的发展，通过收集处理故障信息，变电站工作人员可以找到切实有效的维修方法，新智能技术与传统诊断方法的完美结合，是丰富故障排除方法内容的重要助力。本文将结合110kV智能变电站设备故障诊断出现的相关问题，以国家电网公司出台并实施技术要求为基础，结合智能变电站实际运行情况，分析110kV智能变电站维护方法。探讨如何检测智能变电站的继电保护装置，为相关技术及维修人员找出便捷而有效的智能电站维护方法，并对其维护和保养方法进行深入分析。

关键词：智能变电站；继电保护；110kV变电站

前言：国家电网公司十年之前就已开始建设特高电压的新型电网，对传统电力结构进行智能化改造。国家电网要求各分部协调低级电网，以独立自主、创新科学为基本，发展现代化、自动智能化的新型电网。新型智能电网的最基本组成是智能变电站。为了能够更好的建设智能电网，完成国家电网智能化，本文根据现有的技术标准要求，对智能变电站的建设过程中出现的情况和继电保护装置的维护方法进行分析。

一、智能变电站继电装置维护方法

根据2010年颁布的《智能变电站继电保护技术规范》中的机电装置装配原则、变电站技术标准、信息交互原则，110kV及以上电压等的输电网络和电力控制站需要采用机电保护装置并且相互独立，拥有USB数据接口、智能化感应装置、合并单元、自动控制器等装置。单间隔变电站继电装置的保护模式为直接跳闸，涉及到主干线电路保护也尽量采用直接跳闸的方式。变电站继电保护设备与控制站或控制终端应该通过变电网络有智能化的点对点通信，实时连接。

智能变电站的相关规范同时还指出对不同电压等级的线路保护、变压器保护、母线保护、高压并列电抗器保护，断路器及短引线保护，母联（分段）保护、故障录波及网络报文记录分析装置、安全自动装置、过程层网络、智能终端、电子式互感器及相关设备的配置原则与设备技术要求进行了说明，界定了继电保护设备信息交互的要求、信息交互的内容，以及继电保护装置就地化的实施原则[1]。

智能变电站技术规范还要求对三分之二接线型或者220kV以上变电站使用不同的接线形式，使用双母线接线以保证安全，对于110kV变电站的接线要求做出了图例表示，极大的加强了变电站智能建设现场操作和改造的便利性，在某种程度上减少了机电保护装置装配过程可能出现的问题。

二、110kV智能化变电站设施建设现状

这里以110kV大侣数字化变电站为例，110kV大侣电站采用了内桥接线的方法，变电站内部主开关使用普通开关。虽然变电站配置了比较先进的电子式互感器但是却没有配备其他配套的智能一体化变电站设备，不具备智能变电站的自动控制，不可以脱离技术人员的控制，无法自动运行。但是大侣变电站的系统结构的自动化改造；继电保护装置的安放；智能网络的搭建可以为今后变电站智能化建设提供实例，是宝贵的智能变电站建设经验。

大侣变电站的系统自动化改造方法通过建设二级网络搭造三种设备来完成。大侣变电站的智能化结构与现今智能变电站没有区别，大侣变电站内部SV网络融合goose式网络，配备输电线路强保护装置、故障记录仪、检测仪、智能化控制器等能够保护电路正常设备。

110kV及主变10kV侧相关间隔的过程层GOOSE命令、SV数据和IEEE1588V2对时报文均通过网络传送，双重化配置的第一套智能电子设备（IED）及单套配置的110kV线路保护，母联保护等保护装置接入过程层A网，双重化配置的第二套IED接入过程层B网，110kV单套配置的智能终端同时接入过程层A网、B网[2]。

大侣变电站的建设是变电站数字化改造的一次尝试，在输电控制网络建设和机电保护装置信号传递方面与智能化变电站相比仍有一些不足。智能变电站技术准则要求传输网络不能融合，大侣变电站网络没有独立。智能化的跳闸方式应该采取直接型，但是大侣变电站使用了远程网络管理的方式，依靠人为控制。这种控制方法接线比较简单，方便技术人员远程控制，但同时限制了输电线路的自动化。如果网络中断或者延迟会对线路产生巨大的影响，对大侣变电站的智能化改造应该尽快提上日程。

三、变电站设备的智能化改造

（一）线路的智能化改造

在110kV智能变电站建造的时候，变电站的保护和监测功能要结合，按照设计要求每一部分都配置线路保护系统，采用直接跳闸的方式。当保护采用双套配置时，各侧合并单元（MU）、各侧智能终端均宜采用双套配置；中性点电流、间隙电流并入相应侧MU，线路间隔的保护监测装置应该通过goose式网络与智能设备远程连接，方便监测数据的传递和查看[3]。

（二）变压器的智能化改造

110kV智能变压器的电量不得高于技术规范的要求，采用双套变压器的配置方式，主变压器需要搭配一个备用变压器使用。主变压器和后备变压器的保护装置应该在建设时应该分开，监测和保护设备尽量不分开。

变压器保护直接采样，直接跳各侧断路器；变压器保护跳母联、分段断路器及闭锁备自投、启动失灵等可采用goose网络传输，变压器保护可通过goose网络接受失灵保护跳闸命令，并实现失灵跳变压器各侧断路器[4]。

（三）智能化跳闸方式的优点

同以往的一次断路设备或者两次断路传统跳闸方式相比，智能变电站的短路保护采用通过goose网络发出信息，再通过通信网向智能控制器发出跳闸信号。采用goose网络，保护装置的信号传输通过已经通信网，与传统直接跳闸的保护方式比较，具有方便检测和容易维修的特点。

结论：通过上文对智能化电站继电设备的安装方法进行系统分析可知，智能化电站的建设是一个长期的、复杂的过程，其运行情况中需要大量的维护。所以想要提高智能化电站设备的建造水平和安全性能，必须保证继电保护装置的正常运行，采用切实有效的维护手段，并按照技术指标进行智能化电站的建设。

参考文献：

[1]倪益民，杨宇，樊陈，等.智能变电站二次设备集成方案讨论[J].电力系统自动化，2014，03（23）：194-199.

[2]张兰.浅谈110kV变电站继电保护运行中常见问题及对策[J].科技创新与应用，2015，30（17）：193.

[3]黄瑞虹.110kV变电站继电保护改造调试问题解析[J].科技与企业，2015，18（05）：239.

[4]宋璇坤，李颖超，李军，等.新一代智能变电站层次化保护系统[J].电力建设，2013，07（18）：24-29.