500kV智能變電站繼電保護配置設計方案的研究

湯鵬

（國網江蘇省電力公司檢修分公司，江蘇南京，210000）

0 引言

近年來，國家的智能變電技術得到了全面的發展和進步，而國民對智能電網的要求也在逐漸提高，繼電保護設備在整個電網運行過程中的重要作用也凸顯出來，只有保證智能變電站繼電保護配置設計方案得到真正的優化和完善，才能夠從根本上提高整個電網系統在運行過程中的可靠和安全性。因此針對500kV智能變電站繼電保護配置設計方案的研究具有十分重要的現實意義。

1 智能變電站繼電保護的具體內容

1.1 分布式母線保護

傳統的集中式母線保護的接線方式較為復雜，而且經常會收到電磁干擾，不利于保護工作的進一步擴展，而在分布式母線保護，具有較高的分部處理能力，是母線保護的主要發展方法，同時還保護了中央處理單元，和分布式母線保護中的間隔處理單元之間能夠進行良好的數據交換。

1.2 變壓器保護

其次是變壓器保護，變壓器是智能變電站中的關鍵設備，而對變壓器的主要保護動作為差動保護，其中最為關鍵的兩個問題分別為，勵磁涌流和故障電流。只有保證這兩個方面，得到正確的識別，才能夠真正的在外部短路情況下，防止出現不平衡電流造成的保護誤動情況。而在智能變電站繼電保護中的電子式互感器就能正確的區分這兩種不同的電流特點。

1.3 線路保護

變電站中的電子式互感器因為不存在鐵芯也就不存在鐵芯飽和問題，尤其是在安裝了繼電保護配置以后，保護的啟動、選相以及距離阻抗元件的性能得到了充分的提升，而變電站中動作的準確性也相對提高。需要注意的是，在線路保護中，要以縱聯差動保護和縱聯距離保護為主要內容，而后備保護等的工作要放在集中式保護中。

2 500kV智能變電站繼電保護配置設計方案的分析

2.1 500kV斷路器保護

想要對500kV智能變電站繼電保護裝置設計方案進行全面的優化和完善，首先就要對500kV斷路器進行保護，要在500kV線路保護方面，進行直接的采樣和跳斷路器動作，利用GOOSE網絡對于斷路器失靈和重合閘啟動，分別安排使用兩個不同的路由通道，通過通信專業的通道安排作為主要的依據。其次，在斷路器保護中也同樣采用直接采樣、跳閘的方式，一旦斷路器失靈，那么GOOSE網絡就會讓相鄰的斷路器起跳，再則，500kV的母線保護方面也采用一樣的方式，利用GOOSE網絡實施失靈啟動。最后還有故障測距裝置，讓線路故障實現精確定位，比如在地形復雜、巡查不變的線路中，可以安裝專門的故障測距裝置配置，進而形成點對點的傳輸方式，只要保證數據采樣的頻率大于500kHz，就能夠讓智能變電站繼電保護裝置的作用得到真正的發揮。以上就是基本的500kV智能變電站繼電保護裝置的具體設計方案。

2.2 設備設置的特殊要求

但是在具體的應用過程中，500kV智能變電站對于設備裝置還有一些特殊的要求。比如，在直流電源中，應該使用雙重化的保護方法，并且對于一些合并單元、交換機以及智能終端等方面需要兩組獨立的直流蓄電池，才能夠讓直流電源能夠穩定的運輸，最終實現雙重化的運行。而在智能終端方面，每套智能終端都要具有一定的交互功能，比如，在保護跳合閘命令中，智能終端要能夠接收相應的斷路器信息，才能夠確認短路器命令并且測控手合。只有保證了智能終端的信息交互功能得到真正的實現，才能夠對斷線監視以及閉鎖功能等進行嚴格控制，最終保證整體運行的安全和穩定。最后還有壓板設置，所謂的壓板設置是指在檢修壓板中使用硬壓板，而在保護裝置中主保護和后備保護都采用軟壓板，讓遠程操作的要求得到充分的滿足。以在壓板投入到檢修工作中為例，在檢修壓板投入的情況下，要全面綜合的參考參數、配置等相關文件后，才能夠進行下裝，而在下裝時也要注意閉鎖保護。除了這三個方面外，還涉及到了合并單元的一些內容，通過滿足合并單元的實際需求，并且給予合并單元足夠的支持，才能夠為合并單元提供所需要的母線電壓。

2.3 設計方案的優勢分析

上文中的設計方案和傳統變電站設計方案相比，優勢較為明顯，具體可以從以下兩個方面來進行綜合的對比。第一，在全新的設計方案中二次設備實現了網絡化，第二，整體電網的數據平臺更加標準化。前者在一次系統中模擬量和開關量的數字化基礎上，利用二次設備采集信息的方式采集光纜，最大程度的節約了整體電網系統中需要的有色金屬材料，減少成本的同時，也全面的提高了整體設計的經濟效益和社會效益。此外，通過這次方案的設計，強化了過程層次和間隔層次之間的通信交流，解決原有方案中存在的通信問題，降低調試難度、維護難度以及出錯率，從根本上提高了智能變電站整體運行的穩定性和安全性，為國家人民提供最優的供電服務。

3 總結

500kV智能變電站的繼電保護配置設計方案優化工作對于智能變電站的發展和進步具有重要的意義，因此無論是在線路保護、斷路器保護以及母線保護等方面，都要進行全面的優化，才能夠充分發揮出500kV智能變電站繼電保護設備的優勢，利用科學合理的設計方案，讓智能電網得到穩定安全的運行，增強設備之間的可操作性，并且充分利用這種方案設計，讓整個變電站的數據平臺日益標準化。

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