220 kV智能变电站继电保护及自动化分析

徐 鹏

（华电新疆发电有限公司红雁池发电厂，新疆 乌鲁木齐 830047）

0 引 言

220 kV智能变电站是现代电网建设的重要组成部分。继电保护是电网安全稳定运行的保障，做好继电保护工作一方面可以提高智能变电站的自动化水平与工作质量，另一方面可以有效规避220 kV智能变电站的运行风险。通过整合电力行业大数据可知，电力系统的安全事故在逐年上涨，人们对智能变电站的安全稳定性关注度越来越高。相关人员对事故发生的原因进行分析，发现传统变电站继电保护工作存在漏洞是事故发生的主要原因，具体表现为相关装置设计不合理及数据不能及时传输。220 kV智能变电站的出现是电力行业的变革，它集合了最新技术和设备，将电力、计算机和通信三者整合，让电力行业登上一个新的发展阶段。满足了我国当前用电需求，完善了电力系统[1]。

1 20 kV智能变电站继电保护

1.1 继电保护运作

继电保护即是对变电器的保护，当电力系统出行不正常运行时，系统会自动进行检测，分析故障原因，并发出报警信号，隔离故障部分，保护电力系统。继电保护主要是保护电力系统中的重要元件在发生意外时不受破坏，以此减少损失。当发电机、变压器及相关输电线路在电力系统运作中出现异常情况或故障时，继电保护装置会发出异常工况信号，值班人员采取相应措施，可避免事故发生。继电保护系统可以在短时间内切除故障部分，以减轻故障的发生对电力设备的影响，保证相关地区的供电。

1.2 继电保护装置的功能

从继电保护运作情况可知继电保护装置主要有两个基本功能。第一，继电保护具备区分功能，能对电力系统中的元件是否可以正常运行有一个基本判断，保证电力系统的良好运作。第二，继电保护可以区分电力系统的内外故障。通过对比电气物理量的变化可以获取功能原理，电力系统正常运转和发生故障后电气物理量存在很大差异。继电保护系统是对阶段性电流、电压、相位角及测量阻抗进行对比，判断是否有故障发生。在电力系统中，短路故障情况不同，所采用的继电保护方式也不同。220 kV智能变电站继电保护设施还具备故障维护功能，当变电站出现故障，继电保护装置会对电力系统进行检查，发现故障区域，将相关故障信息快速反馈给变电站系统，将电力系统调为跳闸状态，提醒值班人员，值班人员收到信息后及时采取措施，对变电站进行维修，在最大程度上保障居民正常用电。同时，继电保护在发现故障时，会立即断开断路器，避免破坏相关设备，在最大程度上减少损失[2]。

220 kV智能变电站继电保护根据短路故障的电气量变化分为变压器保护、电容器保护、电动机保护、线路保护和发电机保护五种，220 kV智能变电站继电保护工作原理具有综合性，即通过电流、电压及功率等信息可判断是否有故障发生，并将故障信息反馈给相关人员。220 kV智能变电站继电保护还可实现定时保护与非电量保护。管理人员可以根据实际需求设置继电保护装置，建立最适合可靠的系统，根据相关系数计算继电保护经验值，根据形成的经验值来决定其动作值。

1.3 220 kV智能变电站继电保护的相关基本要求

220 kV智能变电站继电保护基本要求可以分为三方面。

第一是继电保护的可靠性，可靠性主要体现在继电保护的安全性及使用的准确性。可靠性是继电保护的根本要求，安全性也是准确性的一种表现，是指变电站正常运作时，继电保护不发生动作，不影响正常工作。继电保护的可靠性主要体现在变电站发生故障时，继电保护装置可以在第一时间做出相应措施，向相关人员发出警报，将电力系统故障控制在合理范围内。

第二是继电保护的灵敏性，即当智能变电站设备或线路发生故障时，继电保护装置能及时对故障做出判断。继电保护装置在系统发生故障时不受故障影响，也不受线路所用材料影响。继电保护系统可以根据故障特征，采取最合适的措施解决故障，有效预防220 kV智能变电站出现失控情况。

第三是220 kV智能变电站继电保护的检测性特征，在继电保护判断系统故障后，最大程度的缩小故障范围，以便在故障切除时将破坏程度降到最低，保障智能变电站设备不受损伤[3]。

2 220 kV智能变电站继电保护自动化分析

2.1 接线技术注意事项

设备间的接线以及设备内部接线工作尤为重要，接线工作是继电保护自动化施行前必须做好的工作，决定着继电保护设施能否正常运作。在接线时必须保证接点的准确，使用方式科学合理，操作流程要符合相关行业规范。接线过多不利于智能变电站的运行，也不利于实现继电保护自动化，相关人员在接线时要考虑如何简化接线，减少设备耗损。在接线前，要熟悉设备的总线路及子线路要求，要保证继电保护接线设计与相关行业要求相配合。在接线中，不能交叉接线，保证接线后，设备能正常使用，不会对智能变电站继电保护自动化产生不利影响。

2.2 监测技术的应用

传统变电站缺乏监测技术，但这项技术被运用到220 kV智能变电站继电保护自动化中，并扮演着重要角色，是继电保护的第二重保障。该技术对智能变电站继电保护的运行情况进行实时监控。辅助继电保护系统运作，起监督作用，当继电保护系统出现故障或者发出错误信息时，它可以执行继电保护的职能，将故障信息反馈相关部门，相关部门根据故障信息，指导变电站控制故障，使220 kV智能变电站按照规范运行，减少不必要的错误。这是二重保护的意义，也是智能变电站继电保护自动化的优势[4]。

2.3 回路技术的重要性

传统变电站继电保护中的回路技术存在一定的缺陷，但在220 kV智能变电站继电保护回路中，该技术有了很大的改进和完善，提高了继电保护系统的准确性。

一次回路及二次回路设计在220 kV智能变电站继电保护的自动化运行中十分重要，回路设计存在问题会使智能变电站的功能无法实现，所以相关人员的设计要保证回路在运行时达到标准水平。在继电保护自动化回路设计中，电子感应装置十分重要，如果配置不合理，会造成运行事故。电子感应装置能够完善隔离开关，减轻值班人员压力，甚至实现无人值守，实现全面的自动化。

3 结 论

变电站是整个电力系统的重要组成部分，传统变电站在使用过程中，存在很多问题，其中急需解决的有继电保护装置缺陷及信息传输困难等问题，这些问题会引发电力事故，使变电设备使用寿命缩短，增加电网运行成本。220 kV智能变电站可以展示电力系统运行效果，实现对变电站的全方位保护，保障设备安全，满足人们的用电需求，完善电力系统[5]。