220kV智能變電站繼電保護調試關鍵問題及對策分析

袁渝蓉

摘要：變電站是遠距離輸電的關鍵中轉站，能夠有效減少電能在輸送時產生的損失，切實提高電力應用效率。雖然我國隨著經濟水平、網絡技術等方面的快速發展使得智能變電站建設愈發完善，但是智能變電站仍然處于初級發展階段。文章結合實際案例，以220kV智能變電站為主要研究目標對繼電保護調試的關鍵問題及對策進行了分析。

關鍵詞：220kV智能變電站；繼電保護調試；電力輸送；電力損耗；電力設備 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2015）36-0129-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.36.064

現階段，我國已經在大范圍內普及智能變電站，智能變電站的投入與使用能夠有效控制我國電力運輸，減少電力損耗，并且自動化技術可以讓變電站本身更加完善，保證電力設備的正常與穩定運行。智能變電站主要指的是以變電站一次運行、二次運行的設備為對象，以網絡通信平臺為控制基礎，利用標準化的數字信息，實現站內站外信息共享，保證對電力設備進行實時監控，這是數字化、智能化、信息化的一次突破。

1 智能變電站的發展情況

智能變電站與普通的常規變電站相比較，無論是技術性還是環保性都要強于常規變電站。其主要的要求就是保證自動化特點完全應用，例如全站式信息數字化、網絡信息共享化、通信平臺覆蓋化等。智能變電站的主要功能在于它能夠自主、自動地采集一些信息，并進行適時測量與調控，根據實際所需對電力系統進行全方位調控以及在線監控等。220kV的智能變電站是現代化電力發展的主要代表之一，主要特點在于：

1.1 實現互感器優化

220kV的配電裝置以及低壓控制電纜采用地面漕盒，利用光纖將電子互感器的高壓低壓側間連在一起，提高其抗電磁干擾能力，同時由于低壓側能夠輸出弱電信號防止傳統互感器出現短路等問題。220kV智能變電站一般采用的是電子式電流結合電壓的組合式互感器，在主變區將主變套管去掉，并優化了中性點的互感器，整個變電站在終端整合部分具備載調壓控制的功能。

1.2 擁有完善的網絡分析系統

220kV智能變電站在運行時會配備完善的網絡分析系統，整個系統包括GOOSE、T站控層報文監控終端以及故障錄波和輔助性設備等。同時，整個變電站的內部會配置交流、直流一體化的電力供應系統，在一些輔助性的系統控制下運行，輔助性系統有視頻監控系統、安全防護與遠程保護系統等。智能化的特點主要是體現在完善的監測系統，實現線上檢測，方便工作人員及時記錄相應問題，避免出現重大的電力事故。

1.3 操控實現一體化

在繼電保護上，智能變電站已經將二次設備控制取締，主機間的操作實現一體化，形成主機集成子站。工作者只要事先根據實際情況編輯好想要的操作程序即可進行工作，從而避免由于人為因素導致的事故。網絡化操作還能夠進行遠程遙控，最終實現無人化操控，節省了人力與物力。

2 220kV智能變電站繼電保護調試的關鍵性問題以及相應對策

以我國山西某縣為例，當地根據國家電網公司的工作標準投入使用220kV的智能變電站，該變電站采用的是常規互感器結合合并單元的方式，主要指常規的電流互感器、電壓互感器二次通過二次電聯時轉入到合并單元之中，利用過程層合并單元，在轉換之后輸送到計量、控制、故障分析儀等設備中。

2.1 關鍵問題

2.1.1 廠內聯調。智能變電站雖然在我國已經大范圍使用，相應的監控設備也隨之得到安置，但是國內的設備生產者對標準有著理解上的差異，不同生產者生產的電力傳輸幀定義不同，繼而會讓合并單元的采樣出現問題。該縣在電力設備進場之前，相應廠家以及集成商已經進行過廠內聯調，通過此方式能夠及時發現設備存在的問題，繼而升級，但是升級之后的設備未經過縝密測試導致相關功能失效。例如：220kV的保護設備升級后，軟壓板無法通過遠程遙控進行操作。由此可見，在廠內聯調時現場的調試人員、驗收人員需要對所有的設備進行聯合調試，二次設備產生的問題必須要在廠內聯調過程中解決，從而減少現場調試工作的強度。

2.1.2 繼電保護需進行測試接線。根據該縣的現場情況，現場采用“單體調試+整間隔分調試”的方式進行保護試驗。單體調試接線會采用測試儀進行檢驗，測試儀與保護裝置之間會使用尾纖連接，測試儀會直接發送電壓或電流的采用數據，接收由保護裝置發出來的GOOSE信號，進而實現對保護裝置的系統測試。

整間隔調試會利用原始的繼電保護測試儀器進行檢測，測試儀會連接到合并單元上，在保護裝置上控制保護電流、測試電流，及時發現數據采樣值在傳輸時出現的問題，特別是保護電流出現角度差異的問題。

2.1.3 對光纖進行調試。光纖調試主要的問題有：第一，光纖需要依照一用一備的方式進行配置，防止光纖在損壞之后能夠及時提供備用光纖。該縣的變電站曾經發生過光纖損壞現象，導致GOOSE網突然中斷，當時若沒有備用的光纖，就非常有可能導致保護裝置拒動，繼而產生事故；第二，每一條光纖芯需要進行光衰耗測試工作，在工作后要及時記錄，防止變電站在之后的投產使用中產生GOOSE信息斷路；第三，調試光纖的彎曲程度，主要是防止弧度過大導致纖芯斷裂問題，同時還需要對光纖頭以及光纖盒進行密封工作，即使是備用芯也必須要裝上保護套。

2.1.4 對檢測系統進行調試。在智能變電站中，網絡報文記錄分析儀能夠較好地適應整個通信模式設備，準確地將變電站過程層、站控層中的通信報文記錄下來，進而進行統一的多元化分析，并且實時對二次設備以及GOOSE網絡在運行時出現的故障進行第一時間報警。對網絡報文工作進行實時監測是變電站調試工作的關鍵部分，主要的內容包括對網絡報文監視進行調試、對網絡報文分析進行調試等。

2.2 繼電保護調試的主要對策

2.2.1 從根本上保證智能變電站內部保護聯調工作的穩定性。國內對站內的保護設備在測試上未建立起一致標準，而且各大生產廠家在生產保護設備時未進行統一認證。因此，智能變電站的廠內聯調工作需要進一步完善，將設備內部的潛在問題落實并解決好，這樣能夠減少現場調試的工作內容，提高保護設備的工作效率。

2.2.2 對光纜光纖標簽以及二類設備的資料、圖紙等進行歸檔，這一工作需要在驗收時進一步完善，工作者需要統一對光纖光纜進行編號編制，特別是要建立起全站的光纖光纜表以及光纜芯的用途走向統計表等，完善這些資料是為了以后更好地維護，更好地解決故障。

2.2.3 網絡報文記錄分析儀在應用過程中，具有非常強大的監視、預報、分析等功能，分析儀能夠為事故追憶、日常維護以及設備狀態檢修等提供關鍵性數據。工作者必須要熟練掌握分析儀的運行方式，在原有基礎上提高自身的工作效率，保證繼電保護調試工作的規范化、效率化。

3 結語

綜上所述，文章已經結合實例，對220kV智能變電站的繼電保護調試關鍵問題等進行了系統分析，并提出了相應對策。智能變電站是我國未來變電站發展的重要方向，其前景以及市場毋庸置疑，220kV的智能變電站在很多方面都還要強于一般的變電站，但是我國當下的220kV智能變電站在應用上缺乏一定的規范性與完善性，需要在原有基礎上不斷總結經驗，結合多地區的使用案例，從而保證我國電力事業的飛速發展。

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（責任編輯：蔣建華）