110kV变电站的自动化继电保护策略初探

崔晓 熊宇 曾贵娥

摘 要：随着科学技术的不断发展，电力行业的各项技术也在不断进步，变电站也逐渐向自动化运维靠拢，继电保护作为变电站中维护设备安全、保持供电网稳定运行的重要部分，更需要自动化技术对其进行支持，这样才可以让电网更加稳定地运行。本文通过对110kV变电站的自动化继电保护进行研究和分析，从继电保护的相关原理和实施内容入手，通过分析自动化技术在相关的继电保护上的配置，对如何实施进行初步的探究。

关键词：110kV变电站；自动化；继电保护

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.131

0 引言

在供电系统的运行过程中，因为设备长期运行随时会有发生异常告警或故障的情况，当故障严重时就会造成电力系统的中断，这样会影响整个供电系统的可靠和稳定运行，同时对于电力设备也会造成一定的损害。继电保护装置可以在故障发生时对故障范围进行定位并及时发出报警信息，同时当电力系统不稳定时及时切断电源，这样可以对相关设备进行保护，同时也防止了故障范围进一步加大。应用自动化技术对继电保护装置进行改进，可以促使变电站平稳、安全的运行，有助于电力行业的发展。

1 继电保护装置的原理及配置

（1）继电保护的原理。继电保护是变电站自动化运维的代表之一，它可以在电力系统提示异常或者发生故障时及时进行告警和应对处理，也担负着日常监测电力系统中各项指标的工作，所以说它是维护供电系统稳定运行的重要手段。当电力系统遇到不可处理的事故时，继电保护装置还可以迅速断开电器元件的供电，对电器元件和电力进行保护。所以说，继电保护装置需要对电气系统的物理量变化进行实施监控，需要保持自身的灵敏和可靠，对故障进行迅速的判断和定位，选择相应的断路器并迅速断开。

（2）继电保护的配置方案。继电保护装置在电气系统中的具体应用主要分为两种：常规保护配置和集中保护配置。

1）常规保护配置。常规保护配置是根据电气系统的不同环境、不同参数进行个性化配置的，通过变压器、母线、馈线、电容器等设备进行灵活的设置，通过与测控设备相结合组合成自动化保护系统。

常规保护配置通过更换之前电气系统的交流量输入插件、I/O接口插件、CPU处理器，改用GOOSE光纤通信接口、数据采集光纤接口等通讯接口来实现数字化，这样可以实现数据的实时、高速传输，并且继电保护可以及时收集到系统并完成处理。

2）集中保护配置。集中保护配置是在通信技术的不断发展中衍生的，通过光纤接口与外网相连接，通过数据传输到计算机软件上，实现软件的实时处理，可以对电气设备各环节的运行情况进行灵活的监控，这样可以灵活分析各种设备的故障并及时处理，实现对电气系统中的各个设备进行集中管控和保护。

2 110kV变电站的自动化继电保护的实施策略

（1）变压器接地端的保护策略。首先需要延长放电间隙过流保护的时间，一定要留出足够的时间去切除接地的故障，同时对不接地变压器放电间隙过流保护的时间进行预留。在变压器运行过程中，相对于放电间隙过流保护来说，零序过电压保护更为有效，所以对于110kV变电站来说，在接地端110kV母线的搭建中一定要加装三相电压互感装置，这样可以使接地端的保护更为有效和灵活。

（2）保证直流电源的稳定。当继电保护装置的直流电源遇到低压故障时，直流电源一旦消失，会对电力系统造成严重的破坏。因为直流电源的突然消失会造成断路器的爆炸，这样会烧毀电气设备。所以实施自动化继电保护的前提是保证直流电源的稳定不中断，两个相邻的继电保护装置不能采用一个直流电源进行供电。

（3）减少低压侧近区故障。想要减少电力系统中低压侧近区故障的发生，需要增加电流速断的分析和保护，在高压侧负荷电压出现过流情况，低压母线灵敏度不足以反应，就可以在低压侧增加过流保护装置。同时也应该增设母线保护装置，因为低压母线可能有短路容量大的情况，这时单纯依靠变压器低压侧的限时速断保护措施不能对母线进行很好的保护，所以要增加母线保护装置，这样可以缩短母线故障排错的时间。最后要缩短低压侧近区保护级差，在系统更换元件时选用时间精度更高的元件，这样可以提高系统故障反应的速度，提高系统的安全性。

3 110kV变电站自动化继电保护需要注意的问题

（1）及时检查。在变电站全部实现自动化管理后，要在计算机上的监测程序对于系统的运行情况、电磁装置和晶体管等设备状态进行实时监控，这样可以与继电保护装置相配合，及时发现系统中的问题并灵活处理。同时检查要具有针对性，通过对异常指标进行分析重点监控系统中存在隐患的部位，这样可以增加检查的效率并提高电气系统的安全性。实现自动化管理不意味着可以全部采取自动作业，定期笼统的检查不能及时反馈系统中存在的隐患，这样就无法发挥自动化继电保护的优势。

（2）管理装置配件。由于110kV变电站的继电保护自动化装置所运用到的工作模式发生了改变，计算机软件的引入打破了传统保护模式的僵局。所以在实施自动化的过程中一定要对继电保护装置的各个配件做好管理，避免技术升级换代导致的配件不匹配等问题，这样会增加检修的难度，同时也会造成继电保护不稳定的问题。在电气系统的自动化改造中一定要注意对装置配件的管理，这样才能更好的发挥继电保护装置的效果。

（3）部门之间相互协调。实现自动化继电保护后，需要有关部门之间进行高效的配合和联动，无论是负责数据通信的部门、负责软件支持的技术部门还是负责电力硬件的维修部门都要保持密切联系。使系统实现自动化保护并不是一件一劳永逸的事情，需要各部门及时对自动化系统进行密切的跟进，这样才可以保证系统的稳定运行。

4 结束语

综上所述，大型变电站通过提高继电保护装置的自动化程度来实现精细管理、迅速排错、实时跟进的目标十分重要。只要大家不断充实自己、齐心协力，维护好继电保护装置，才可以迅速解决供电系统中随时发生的告警和故障问题，保证电力系统的稳定运行，同时也维护了整个系统的安全，为电力事业贡献自己的力量。

参考文献：

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