500KV智能變電站繼電保護(hù)配置方案的分析與探討

魏霞 劉瑜 王麗萍 高嶺 魯偉 孫涵

摘要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，科技的發(fā)展，智能變電站應(yīng)運(yùn)而生。繼電保護(hù)系統(tǒng)對于500 KV智能變電站日常供電的影響十分大，與傳統(tǒng)的自變電站相比較，智能變電站更加貼近時(shí)代發(fā)展的腳步，智能變電站中用到電子信息技術(shù)的地方非常多，如計(jì)算機(jī)數(shù)字處理、自動(dòng)檢測等功能。在功能更加先進(jìn)的同時(shí)也凸顯出了很多弊端，智能變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)維護(hù)起來比較麻煩，需要注意的地方很多。

關(guān)鍵詞：500KV智能變電站;繼電保護(hù);配置方案

引言

近些年來，隨著我國電力系統(tǒng)的不斷完善，我國開始不斷興建智能變電站，完善智能電網(wǎng)的鋪設(shè)，為了確保這些變電站能夠安全地運(yùn)行，保證我國龐大的電力供應(yīng)，對500KV智能變電站的保護(hù)方案開始成為相關(guān)領(lǐng)域研究的要點(diǎn)。500kV智能變電站的繼電保護(hù)配置不同于傳統(tǒng)的變電站配置方案，要想保證這些智能變電站的有效工作，就必須要對其設(shè)計(jì)一個(gè)新的全方位的繼電保護(hù)配置。

1智能變電站技術(shù)分析

對于這項(xiàng)技術(shù)來說，是將其自動(dòng)化和數(shù)字化技術(shù)作為基礎(chǔ)，其目的不僅能夠提高變電站的信息采集能力，與此同時(shí)還能對先進(jìn)化技術(shù)進(jìn)行科學(xué)有效的傳輸，在一定程度上是電網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)施建設(shè)的主要方向。對于智能變電站技術(shù)而言，在促進(jìn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化的前提下，還能保證其促進(jìn)運(yùn)行自動(dòng)化，對整體工程造價(jià)做到科學(xué)有效的有效，對以往相對來說比較傳統(tǒng)的變電很贊電磁互感器出現(xiàn)的一系列問題進(jìn)行科學(xué)有效的處理，帶動(dòng)電力企業(yè)自身可以得到持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

2 500KV智能變電站繼電保護(hù)配置方案

2.1變壓器繼電保護(hù)配置措施

電力系統(tǒng)電壓一般均為額定電壓，以確保供電穩(wěn)定性與可靠性，過高或過低的電壓均會(huì)明顯干擾配電系統(tǒng)運(yùn)行。對于電壓控制，500 KV智能型變電站一般利用變壓器來控制電壓，所以這種保護(hù)裝置的功能極具決定性。變壓器保護(hù)功能一般基于分布配置策略得到體現(xiàn)，以保護(hù)變壓器不受損害，同時(shí)有效繼電保護(hù)差動(dòng)。變壓器后備保護(hù)階段，基于集中配置技術(shù)同樣可以將獨(dú)立化安裝技術(shù)目標(biāo)與需求實(shí)現(xiàn)，以滿足非電量繼電保護(hù)的需要。電纜和斷路器一旦連接，就可以形成比較理想的繼電保護(hù)效果，從而進(jìn)一步提升其可靠性。此外，提升500KV智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性還可以通過優(yōu)化繼電保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行。這就需要在設(shè)計(jì)過程中對每一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)格的要求，還需要不斷創(chuàng)新技術(shù)，積極借鑒國外相關(guān)方面的先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。為提升500KV智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性還需要加強(qiáng)對變壓器配置的保護(hù)以及繼電保護(hù)系統(tǒng)的線路保護(hù)等。完善相關(guān)制度，保證效率質(zhì)量，以有效提升智能變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

2.2線路的繼電保護(hù)技術(shù)分析

對于我國的電力企業(yè)來說，線路的繼電保護(hù)工作好與壞對于線路安全運(yùn)行是存在重要的影響，此外保證線路的繼電保護(hù)，也是可以提高線路運(yùn)行的安全和穩(wěn)定，所以在對線路進(jìn)行繼電保護(hù)中，可以對500KV變電站實(shí)際情況進(jìn)行監(jiān)控，對變電站的各項(xiàng)情況做出及時(shí)了解，監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)Υ嬖诘墓收蠁栴}做出及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，從而發(fā)出相關(guān)的警告，這個(gè)時(shí)候相關(guān)人員可以對故障問題進(jìn)行及時(shí)的處理，提高線路的安全性。除此之外也是需要加強(qiáng)對500KV智能變電站的保護(hù)工作，根據(jù)實(shí)際情況將測控的裝置科學(xué)安置到智能變電站上面，保證對變電站的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行檢測，將最終的檢測結(jié)果可以向上級部門傳輸，上級部門對其監(jiān)測結(jié)果科學(xué)合理的分析，通過最終分析結(jié)果下達(dá)相關(guān)的指令，保證線路的安全性和穩(wěn)定性得到提升。

2.3合理利用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

環(huán)形網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)是通過間隔智能終端機(jī)實(shí)現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的提供，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳遞，當(dāng)然對采樣值組網(wǎng)進(jìn)行利用也能達(dá)到類似的效果，在信息傳遞中，母差保護(hù)裝置的容納量會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)報(bào)文流量的影響，不利于提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，這時(shí)就要對交換機(jī)的配置進(jìn)行合理調(diào)整，光纖口是其中的重點(diǎn)，要實(shí)現(xiàn)對環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理利用，需要行業(yè)工作人員完善對這種結(jié)構(gòu)的認(rèn)識和了解，增強(qiáng)對備用芯的使用力度，提高環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效率。

2.4過流電限定保護(hù)

500KV智能變電站在其工作過程中，會(huì)受到很多因素的影響，例如電流過載會(huì)導(dǎo)致變電站系統(tǒng)的外部設(shè)備出現(xiàn)斷路的狀況，從而引起電流負(fù)荷過大的現(xiàn)象發(fā)生，盡管這種現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，與正常電流的數(shù)值相比，過負(fù)荷電流數(shù)值的大小區(qū)別不大，但是，過負(fù)荷電流容易引起跳閘現(xiàn)象的發(fā)生，這會(huì)極大程度地影響到智能500KV變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)可靠性的提升。相關(guān)工作人員為了解決這一問題，應(yīng)當(dāng)改進(jìn)配置方法，可以采取電壓限定延時(shí)的方法，對于各線路中電流量來進(jìn)行測定并對電量進(jìn)行合理的分配，當(dāng)過負(fù)荷現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，電力系統(tǒng)會(huì)及時(shí)監(jiān)測，并且及時(shí)地將相關(guān)信息發(fā)送到500KV智能終端中加以解決，這樣就能有效的促進(jìn)智能變電站保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性的提升。

2.5 500KV斷路器保護(hù)

我國規(guī)定的500kV變電站斷路器保護(hù)原則要求斷路器處于半閉合狀態(tài)時(shí)，要根據(jù)斷路器的雙重化進(jìn)行接線保護(hù)的配置，并且每一個(gè)保護(hù)裝置都應(yīng)該能夠?qū)崿F(xiàn)失靈保護(hù)與重合閘這兩個(gè)功能。因此如果斷路器發(fā)現(xiàn)失靈后經(jīng)過GOOSE網(wǎng)絡(luò)的話，直接就會(huì)跳向臨近的斷路器。在實(shí)際的工程安裝設(shè)置中，通常都會(huì)根據(jù)每個(gè)工程的具體情況進(jìn)行一個(gè)詳細(xì)的分析。在對500KV智能變電站的斷路器保護(hù)設(shè)置時(shí)，總共會(huì)設(shè)置八臺斷路器建設(shè)成兩個(gè)完整串加上一個(gè)不完整串，這八臺斷路器都會(huì)采用雙重的保護(hù)設(shè)置。由于一串?dāng)嗦菲髂軌蚪M成兩個(gè)面柜，同時(shí)配上十六個(gè)斷路器保護(hù)，將其串成六個(gè)面柜。

2.6注重過程層的作用

繼電保護(hù)階段，過程層通常能夠有效地保護(hù)好系統(tǒng)的母線、輸電線路及變壓器，從而更好地控制電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，提升電力系統(tǒng)的保護(hù)質(zhì)量與保護(hù)效果，合理地控制系統(tǒng)的保護(hù)功能，持續(xù)優(yōu)化設(shè)施、裝置。主保護(hù)定值在過程層中通常不會(huì)出現(xiàn)過于明顯的變化，即使電力系統(tǒng)工作階段發(fā)生任何一種波動(dòng)，其波動(dòng)性也會(huì)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。因此，極有必要確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。隨著一次設(shè)備應(yīng)用不斷普及，數(shù)量直線上升，必須合理劃分硬件與設(shè)計(jì)開關(guān)，以有效確保其獨(dú)立性，全面增強(qiáng)電力系統(tǒng)中的輸電線路、母線保護(hù)功能。為科學(xué)、合理地提升可靠性，需基于多端線路保護(hù)對變壓器與母線保護(hù)功能形成更加理想的定義，尤其對于站內(nèi)保護(hù)設(shè)備，更應(yīng)選擇同步采樣技術(shù)。

3設(shè)備設(shè)置要求的特殊點(diǎn)

3.1 TA同合并單元

我們在進(jìn)行500KV智能變電站的繼電保護(hù)裝置配置時(shí)，在線路保護(hù)和母線保護(hù)雙重化裝置配置時(shí)都能使用TA二次繞組，因此在進(jìn)行雙重化配置時(shí)通過使用兩組相互獨(dú)立的TA次級接用一同配置兩組的TPY級。在進(jìn)行雙重繼電保護(hù)裝置的安裝時(shí)，在兩者間隔方面可以采用雙重化標(biāo)準(zhǔn)的合并單元，在獲取電流采樣值時(shí)，就要通過這兩個(gè)獨(dú)立的合并單元來實(shí)現(xiàn)。

3.2智能終端

同傳統(tǒng)變電站不同，500KV智能變電站通過智能終端的方式來替代傳統(tǒng)變電站的操作箱功能，跳合閘保護(hù)與測控手合和手跳斷路器等命令需要通過智能終端的接收才能傳入斷路器所在的位置、隔離刀閘和接地刀閘所在的位置、斷路器的本體信號。

結(jié)語

在對500KV智能變電站進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的配置時(shí)一定要注意上述關(guān)鍵點(diǎn)，并且目前我國的電網(wǎng)建設(shè)在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)基本都是通過數(shù)據(jù)采集、模擬方案，并對各個(gè)階段的具體方案進(jìn)行模擬制定來進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。我們在日后的電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃中應(yīng)當(dāng)要能通過各種方式來提高方案的適應(yīng)程度，減少問題發(fā)生的概率。

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（作者單位：1 國網(wǎng)安徽省電力有限公司;2國網(wǎng)合肥供電公司）