智能變電站繼電保護調試方式和運用

向　藝（國網廣元供電公司，四川　　廣元　628000）

智能變電站繼電保護調試方式和運用

向藝
（國網廣元供電公司，四川廣元628000）

摘要：隨著現代智能化計算機技術的普遍應用，變電站的運營也加入了自動智能化大家庭，構建了智能化未來發展體系。在該體系的發展進程中，強調繼電保護系統運行的安全高效是目前變電企業發展最為重要的課題。文中就談到了智能變電站中繼電保護的調試方法、應用分析，最后通過計算證明了調試后繼電保護系統的可靠性。

關鍵詞：智能變電站；繼電保護；體系；調試方法；應用分析；可靠性

智能化變電站是現代科技信息發展的產物，諸如網絡通信技術、光電技術這樣先進的現代化智能應用已經讓它完全超越了傳統變電站，成為了市場及業界發展的主流。在信息技術的支持下，像電氣量數字化輸出這種全新的智能變電站運行模式也能得以實現，使得變電站智能化信息在網絡傳輸中暢通無阻，為企業增加了生產作業時信息的透明性。同時，新型數字化互感器的加入也讓變電站的生產效能大幅增加，功耗卻相對減少，是產業發展的福音。

表1　GOOSE發送數據集成成員列表

一、智能化變電站繼電保護調試方法

繼電保護調試的目的就是保證電力系統的穩定安全運行，所以在進行相關保護裝置元件調試時，一定要保證技術的嚴謹性與科學性，本文介紹了幾種常見的繼電保護調試方法。

（一）對保護裝置元件進行調試

在對智能化變電站保護裝置元件調試前，應該先要對電力設備進行相關的全方位檢測，比如說插件有沒有質量問題，現壓板有沒有松動，設備直流回路絕緣情況是否穩定等等。對上述情況的檢查都要在電源斷開的狀態下進行，同時也要拔出邏輯插件并確認系統保護裝置的實際零漂值。在進行完上述設備檢查之后，就可以開始對設備的保護定值進行校驗。校驗的對象包括了縱聯差動保護值、PT斷線相過流、零序過流定值等等。校驗這些保護定值的目的同樣是為了確保系統運行的安全穩定。另外，光纖通道聯調也是關鍵環節，當光纖通道指示燈熄滅并沒有任何警報被觸發時，就可以確認光纖通道連接正常。該測試的目的是檢查并確保變電站繼電保護系統的網絡通信正常及流暢性。

（二）通道調試

通道調試的主要方向是確保光纖通道的連接暢通性。先要對設備整體的工作狀態進行判斷，保證設備中光纖通道連接無誤無警報。當指示燈顯示有異常狀態時，則說明通道中狀態計數不是恒定的。此時就要對變電站通道進行調試并清潔設備光纖頭，最后保證接口設備具有良好的接地性。

（三）GOOSE調試

GOOSE調試涉及到對設備菜單欄的調試，調試之前首先要配置好GOOSE的報文統計和通信狀態，在確定沒有任何警告信號之后，利用GOOSE調試的發送功能來實現對現場模塊的調試。在這其中可以配送12個發送壓板來輔助GOOSE調試的發送功能。另外，GOOSE也有很強的接收功能，可以接收來自于外部的信息，通過光纖通道與變電站繼電保護系統內部進行通信。

圖1繼電保護系統中主變保護的可靠性函數走勢圖

二、常規互感器與合并單元的組合方式調試應用

（一）合并單元

在智能變電站中，合并單元是作為連接間隔層二次設備與站內電子互感器而出現的，只有二者符合要求，整個變電站才能為系統提供較為穩定可靠的交流信息，進而達到保護和測控智能變電站裝置的目的。在這里，合理的接口設計其目的一來是為了簡化二次設備，提高系統整體性能可靠性和數據讀取的精確性，也有優化智能變電站自動化系統，最終實現電站內信息共享和系統集成的作用。220kV智能變電站所采用的合并單元輸出模式是數模一體化設計，并利用到A/D輸出數字化模式。它的主要功能就是同步采集最多12路，并且在ECT輸出數字信號的支持下可以按照規定格式將信息發送給測控設備。整個信息傳輸采用了以太網的傳輸模式，并且采樣值數據全部可以實現自由配置與共享。

（二）220kV智能變電站常規互感器與合并單元的組合調試應用

為了對220kV智能變電站進行工程改造，所以全站使用常規的“電磁式互感器與合并單元的組合方式。這一組合實現了模擬量的就地數字化轉換，所以也稱它們為合并單元與常規互感器的數模一體化開發設計，這種設計減少了設備的使用數量，從而降低了系統的造價成本，對提高間隔采樣數據的同步率和安全可靠性方面也有幫助。

220kV智能變電站所采用的電磁式互感器+合并點單元的配置方案有以下特點。

1此配置完全取消主變高壓側套管CT，同時也減少了110kV的側互感器繞組數。這兩方面的改進使得投資進一步減少，而常規互感器的運行也變得更加穩定，且易于日常維護。

2在改造過程中，合并單元被設計為下放，這樣就可以最大程度的減少對電纜用量的使用和控制，這一改造符合智能變電站的經濟運行要求，也符合變電站的全壽命運行理念。

3在改造與組合過程中，電流與電壓依然是最重要的因素，他們的正確性與穩定性是整個變電站系統的穩定基礎。為了滿足電子式互感器與合并單元的實際運行要求，根據220kV智能變電站的負荷重要性，提高了其內部的供電可靠性，滿足了本站在改造方面的技術要求。

4另外，采用電磁式互感器與合并電單元的組合模式，進一步的加強了對電流回路可能出現各種問題的判斷，減少了互感器在二次回路時所發生的故障。而且目前我國在這方面的故障處理技術與經驗已經相當豐富，所以基本可以保證設備的安全與穩定運行。

三、主變保護的可靠性計算

變電站繼電保護中的主變壓器保護是重中之重，因為主變壓器是整個變電系統中應用層面的智能化核心。陽泉智能變電站的主變所采用的是保護測控為一體的保護裝置系統，它既能保護CPU又能測控CPU，其測控采樣也可以作為保護啟動的相關依據來幫助繼電保護系統提高安全可靠性。

為了得到主變保護的可靠性函數，本文利用了不交化算法與小路集法，根據繼電保護系統中各個元件的工作效率和故障率，當取時間t 為50年時，主變保護TMTTF應該為：年。如圖1所示。

結語

本文在智能變電站的繼電保護調試方法、保護應用等方面進行了相關分析，并證明了系統中主變保護的運行可靠性。希望這些技術的應用能夠推進我國智能變電站的調試維護及智能化水平，并保證智能變電站能夠持續穩定、順利的投入運營，創造更大的價值。

參考文獻

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[3]谷磊．智能變電站繼電保護可靠性研究[D]．廣東工業大學，2014：28-30．

中圖分類號：TM76

文獻標識碼：A