智能變電站繼電保護設備的運行和維護

馬 濤 武萬才 馮 毅

（寧夏電力公司吳忠供電公司，寧夏 吳忠 751100）

隨著寧夏電網智能化的發展，作為智能電網中重要節點的智能變電站也頻繁的出現在吳忠電網各個地區。與傳統綜自變電站相比，智能變電站的“三層兩網”（物理結構上，由三個層次構成，分別為過程層、間隔層、站控層，每層均由相應的設備及GOOSE 網和SMV 網設備構成）[1]構成模式極大的節約了變電站的建設和維護成本，但在運維方式上也發生了較大的變化。

1 綜自變電站與智能變電站繼電保護設備運維方式對比

在傳統綜自變電站中，一臺繼電保護設備的退出，通常只需操作該套設備所在保護屏上對應的出口硬壓板即可斷開該套設備與站內其他繼電保護設備的邏輯聯系[2-3]。由于每一個出口硬壓板在重要性上是基本一致的，因此在操作時也沒有嚴格的執行順序，這類操作從空間上看操作地點是固定的，時間上看操作順序是無序的。而在智能變電站中，由于檢修機制的作用，一臺繼電保護設備的退出可能在空間和時間上都會發生變化[4-5]。如線路合并單元的退出，由于合并單元是模擬量的采集設備，因此與母差保護裝置等公用設備均存在邏輯聯系。運維人員在退出合并單元前，需考慮母差保護裝置等與之相關的繼電保護設備的操作。由于智能變電站保護屏上除檢修壓板外已不另設硬壓板，因此對母差保護裝置等公用設備的操作，從空間上看也隨其安裝地點而變化，不局限在一個地點。若該線路因檢修而退出運行，由于在投入該線路合并單元檢修壓板前，必須在母差保護裝置中退出該設備元件，否則可能造成母差保護裝置誤動，從時間上看也隨著操作設備的不同而變化，不再是無序而是有序的了。因此智能變電站的運維方式完全不同于傳統綜自變電站[6-8]。

在日常的運維中，如果運維人員將傳統綜自變電站里養成的運維習慣照搬在智能變電站中，則很有可能造成嚴重的電網事故，對人身和設備造成傷害。本文通過分析吳忠電網220kV 某智能變電站繼電保護設備的配置模式，探討智能變電站的運行和維護方式。

2 220kV 某智能變電站繼電保護設備配置模式

某智能變電站是吳忠電網第一座220kV 智能變電站，全站有220kV、110kV、35kV 三個電壓等級。220kV 和110kV 一次主接線為雙母線帶專用母聯方式、35kV 為單母分段方式。繼電保護設備配置如下：

1）220kV 繼電保護設備配置

（1）220kV 為A、B 雙網分別對應兩套智能保護設備。

（2）220kV 母線保護裝置2 套，差動保護和失靈保護均投入。

2）110kV 繼電保護設備配置

（1）110kV 除兩臺主變中壓側分別是兩套智能終端及合并單元外其他間隔雖然也是A、B 雙網但只對應一套智能保護設備。

（2）110kV 母線保護裝置1 套，僅投入差動保護和母聯失靈保護。

3）35kV 除兩臺主變低壓側分別是兩套合智一體裝置外其余均為常規保護測控裝置。

3 220kV 某智能變電站繼電保護設備邏輯關系分析

吳忠電網220kV 某智能變電站從繼電保護設備配置上分析，可以分解為三層邏輯關系[9]。它們依次是第一層間隔與間隔之間的邏輯關系；第二層A網與B 網之間的邏輯關系；第三層本間隔保護裝置、合并單元、智能終端三者的邏輯關系。在一臺智能設備退出時，應按照三層邏輯關系逐次退出相應壓板，斷開該臺智能設備與其他設備的邏輯聯系。

4 220kV 某智能變電站繼電保護設備異常應急處理措施

4.1 220kV 線路繼電保護設備異常處理

4.1.1 線路正常運行

1）合并單元異常

（1）第一層是線路與220kV 母差保護裝置之間的邏輯關系，處理措施：①投入對應該套的220kV母差保護裝置檢修壓板；②退出母差保護裝置中跳各間隔GOOSE 跳閘出口、差動、失靈保護軟壓板。

（2）第二層是A 網與B 網之間的邏輯關系，處理措施如下：退出該線路匯控柜內對應該套的閉鎖另一套重合閘硬壓板。

（3）第三層是本間隔保護裝置、合并單元、智能終端之間的邏輯關系，處理措施：①退出該線路匯控柜內對應該套的斷路器出口壓板；②投入該線路合并單元檢修壓板，檢修合并單元。

2）智能終端異常

（1）第一層是線路與220kV 母差保護裝置之間的邏輯關系，母差保護裝置對該線路的影響是通過智能終端直跳該線路斷路器，若只是智能終端需退出運行，則其邏輯關系對運行的設備不會產生影響，故不考慮。

（2）第二層是A 網與B 網之間的邏輯關系，處理措施如下：退出該線路匯控柜內對應該套的閉鎖另一套重合閘硬壓板。

（3）第三層是本間隔保護裝置、合并單元、智能終端之間的邏輯關系，處理措施：①退出該線路匯控柜內斷路器出口壓板；②投入智能終端檢修壓板，檢修智能終端。

3）保護裝置異常

（1）第一層是線路與220kV 母差保護裝置之間的邏輯關系，處理措施：投入線路保護裝置檢修壓板，退出起動失靈軟壓板。

（2）第二層是A 網與B 網之間的邏輯關系，處理措施：退出線路保護裝置GOOSE 永跳軟壓板。

（3）第三層是本間隔保護裝置、合并單元、智能終端之間的邏輯關系，處理措施：退出GOOSE跳閘出口、合閘出口、閉鎖重合閘出口軟壓板，檢修該線路保護裝置。

4.1.2 線路退出運行

1）第一層是線路與220kV 母差保護裝置之間的邏輯關系，處理措施：①投入220kV 母差保護裝置檢修壓板；②退出母差保護裝置中該線路的“元件投入軟壓板（GOOSE/SV）”；③退出母差保護裝置檢修壓板。需要注意的是：此時220kV 兩套母差保護裝置均要進行此項操作。

2）第二層是A 網與B 網之間的邏輯關系，線路停運，故A 網與B 網之間的邏輯關系不考慮。

3）第三層是本間隔保護裝置、合并單元、智能終端之間的邏輯關系，處理措施：投入該線路保護裝置、合并單元、智能終端檢修壓板進行檢修。

以此類推，可以得到220kV 母聯和主變等繼電保護設備的異常處理措施。

4.2 110kV 線路繼電保護設備異常處理

110kV 線路僅有一套繼電保護設備，若設備出現異常則會迫使線路停運。

1）第一層是線路與母差保護裝置之間的邏輯關系，處理措施：①投入110kV 母差保護裝置檢修壓板；②退出110kV 母差保護裝置中該線路的“元件投入軟壓板（GOOSE/SV）”；③退出110kV 母差保護裝置檢修壓板。

2）第二層是A 網與B 網之間的邏輯關系，線路停運，故A 網與B 網之間的邏輯關系不考慮。

3）第三層是本間隔保護裝置、合并單元、智能終端之間的邏輯關系，處理措施：投入該線路保護裝置、合并單元、智能終端檢修壓板進行檢修。

以此類推，110kV 母聯、主變中壓側等繼電保護設備的異常處理措施與110kV 線路類似。

5 結論

通過分析智能變電站繼電保護設備的配置模式，我們可以清晰的對每套智能設備進行安全操作，對各間隔智能設備的操作做到不遺漏每一處操作地點，不遺漏每一步操作順序，不遺漏每一個壓板。隨著社會經濟的發展，每個智能變電站自投運之后，站內繼電保護設備的配置模式可能都會發生或多或少的變化，因此運維方式也不是一成不變的，這就需要運維人員根據繼電保護設備的配置變化，隨時調整運維方式，編制運維規范，保證電網的安全穩定運行。

[1] 陸旭.智能變電站繼電保護調試方法[J].電氣技術,2014,15(10): 137-138.

[2] 高中德,舒治淮,王德林,等.國家電網公司繼電保護培訓教材[M].北京: 中國電力出版社,2009.

[3] 江蘇省電力公司電力系統繼電保護原理與實用技術[M].北京: 中國電力出版社,2006.

[4] 國家電網公司,DW 383—2009.智能變電站技術導則[S].2009.

[5] 國家電網公司,DW 441—2010.智能變電站繼電保護技術規范[S].2010.

[6] 楚開明.智能變電站運行維護管理[J].電氣技術,2014,15(7): 100-102.

[7] 申屠剛.智能化變電站架構及標準化信息平臺研究[D].杭州: 浙江大學,2010.

[8] 陳勇軍,趙玉梅.智能電網中的繼電保護技術分析[J].科技與企業,2012(23): 137.

[9] 鐘群超.智能化在變電所中的運用[D].杭州: 浙江大學,2012.