220 kV智能变电站继电保护的运行维护

2020-12-21舒诗雄

通信电源技术 2020年2期

舒诗雄

（广东电网有限责任公司佛山供电局，广东佛山 528000）

0 引言

近年来，随着社会经济的迅速发展，科学技术的日益进步，促进社会各行各业的高速发展，而电力行业发展速度也是相当快的，我国开始大范围的普及智能变电站，也累积丰富的经验。电力行业也高度重视智能变电站运行中继电保护运行维护问题，这有利于实现电力企业的可持续发展。

1 智能变电站继电保护系统的概述

智能变电站，就是以变电站为前提，增设一些智能功能，如网络化控制以及数字化收集等，尽可能让资源具备较强的可分享性，而且可以显著降低运行能量损耗、减少设备配置，进而能够从根本上实现智能化控制。同时，对于智能变电站，光纤可以代替电缆，这与国家可持续发展战略相符。在智能变电站内部，信息能够随时分享和传输。变电站总体电源系统都是一体化设计。采用一体化监控模式让站用电源的每个分支之间彼此联系，以实现站用电源信息互相交换的目标。

智能变电站继电保护系统的主要作用是将供电系统中出现的故障有效解决，以确保供电系统及其有关设备的稳定运行。智能变电站继电保护系统能够防止智能变电站在实际工作中出现问题，而且具备处理采样不正常的数据以及同步化数据等多项功能[1]。对于智能变电站继电保护系统，及时处理发生的故障是有必要的，而且也要求其可以科学判断自主选择出现故障的类型，可以在第一时间将其切断。

2 智能变电站继电保护的运行特征

通常，220 kV智能变电站继电保护的运行特征主要体现在如下3点。第一，传统的变电站在运行过程中，主要是依赖人工检查和信息平台的示警做好设备的故障维护和运行工作。因此，容易出现维护和运行工作效率不高的问题，且不能确保电网长时间保持安全稳定的状态。而应用智能变电站可以使该问题得到明显的改善。第二，智能故障处理。变电站在运行过程中，因为外界因素的影响或者人为的不正确操作，都有可能出现故障。而智能变电站在出现故障时能智能分析故障，及时解决故障。第三，信息交互及时。近年来，在互联网迅速发展的背景下，网络技术的不断进步，在一定程度上促进电力行业稳定发展。通过借助网络技术可以确保信息交互及时性，而智能变电站以网络技术为依托，可以24 h监控变电站的实际运行情况，并且可以立即找到问题，再科学制定有效的措施解决问题，以保证变电站安全可靠运行。

3 220 kV智能变电站继电保护系统的构成

3.1 合并单元

合并单元在继电保护系统中的有效应用，可以对继电保护系统中的保护装置以及互感器之间的接线工作进行优化，确保单元与单元之间的数据可以共享，这样可以显著提升继电保护效率。现阶段，应用合并单元主要是在过程层与隔层之间。运用合并单元尽可能减少继电保护技术的难度系数，以确保继电保护系统有较高的工作效率。

3.2 电流互感器

电流互感器是由两个部分构成，分别是绕组和闭合的铁芯。在智能变电站保护系统中，电流互感器应用的主要依据是数字信号。电流互感器的主要优势是直接一次性完成任务指令，无需再次操作。当前，常见的电流互感器主要有无源型和有源型，这些电流互感器在作用上没有较大的差异，在应用过程中都有显著的工作效果。

3.3 交换机

在智能交换机运行过程中，都需要大量的信息传递与信息交换。在继电保护系统中，交换机主要处理单元和单元之间以及设备与设备之间的数据交换，确保数据在传输中具有一定的稳定性，而且需要确保数据是安全的[2]。现阶段，在智能变电站继电保护运行过程中应用交换机，可以有效提升变电站内部的信息传递速度，使变电站的工作效率得到大幅度提升。

3.4 智能终端

在智能变电站中，智能终端是一种常见的终端设备。其最大的作用便是快速的处理变电站内部各种数据，可以快速发现故障问题并进行警报提醒。智能终端的工作内容具体表现在如下3个方面，第一，24 h监控断路器的实际运行情况；第二，在第一时间将关于设备状态的信息发送出去；第三，对电闸操作即电闸的开关进行严格的控制，确保电闸和断路器之间可以进行有效的配合。

3.5 通信网络

对于智能变电站继电保护系统，通信网络是不可或缺的构成部分，其直接关乎到智能变电站是否可以正常稳定的运行[3]。通常，通信网络的功能是基于Goose网络进行信号传输，做好信息交互。

4 220 kV智能变电站继电保护的运行和维护措施

通常，变电站继电保护的运行维护工作分为正常状态和非正常状态两种。其中，非正常状态的继电保护运行维护工作可以划分成3个模块完成。

4.1 正常状态的继电保护运行维护工作

在正常状态下，智能变电站继电保护的运行维护工作是通过检测继电保护系统的有关设备，确保二次回路和网络线路在电力系统运行中可以为智能变电站继电保护系统的稳定运行奠定坚实的基础[4]。此外，可以通过检测继电保护装置的警示灯，确保电闸在出现故障时可以第一时间发出警告，而且自动关闭各电闸，让智能变电站出现故障后可以科学判断对应的故障，以免企业造成重大的经济损失。

4.2 非正常状态的继电保护运行维护工作

（1）Goose模块

Goose模块，事实上，是变电站继电保护维修工作的信息网络模块[5]。若该模块出现故障，就无法技术传输捕捉到的信息，如果继电保护系统无法获得相应的数据，就容易导致系统存在瘫痪的情况，无法稳定工作。因此，应当安排专门的技术人员立即采取有效的措施，迅速解决该故障，让goose模块可以在最短的时间内进入到运行中，使电力系统运行程序可以迅速恢复。

（2）合并单元维护

因为在智能变电站继电保护系统中合并单元起着关键的作用，所以如果该模块存在问题，也会直接影响变电站的正常运行[6]。对合并单元出现的故障进行解决时，必须要分开处理有问题的所有单元，避免在单元和单元之间延伸。然后，需要有针对性处理所有单元存在的问题。在每个单元维护工作都完成后，再准确连接继电保护系统和合并单元。

（3）智能终端保护

智能终端保护是智能终端无法发布相应的继电保护指令，而且不能及时反馈继电保护系统信息，对系统运行造成的影响[7]。因此，在维护智能终端时，必须要从继电保护运行系统中抽离智能终端，然后检测智能终端信息，在确保解决好信息输出设备和信息接收设备的各项问题后，再有效连接继电保护系统和智能终端，使变电站继电保护系统可以科学地分析获得的信息，制定对应的策略，进而促进电力企业稳定发展。