220kV智能變電站繼電保護配置的研討

黃明

【摘要】220kV智能電網是電力系統發展的必然趨勢，為保證220kV智能變電站正常的運行，必須充分發揮繼電保護裝置的支撐作用，以目前的信息化和網絡化水平而言，在220kV智能電網應用當中還存在許多問題，因此加強繼電保護配置，能夠有效的提高220kV智能變電站運行的穩定性。

【關鍵詞】220kV;智能變電站;繼電保護;配置

智能變電站的發展和應用，給變電站的運行和維護帶來了一次變革，成為我國電網重要的組成部分。智能化繼電保護技術是變電站運行的重要保護，而繼電保護技術的發展為智能變電站的應用提供了重要保障。通過現有的技術手段對智能變電站繼電保護裝置進行研究，是我國電力系統應用發展的需要。一套完整的、經過優化的繼電保護裝置，在220kV智能變電站繼電保護配置研究方面具有重要的意義。

1、智能變電站與繼電保護技術概述

1.1智能變電站

智能變電站主要在現代技術的基礎上對站內的數據模型和數據通信平臺進行統一，使智能型的電氣設施設備之間能夠實現完全操作和智能通信。它主要使用智能化的技術對數據信息進行采集、傳輸和處理等，改變了常規變電站的工作模式。它的智能化發展，主要是使用更先進的傳感測量技術對電網中的電氣量進行感知，并有效控制電氣量的測量。它可以實現數據的實時分析和處理，并以此為依據對故障進行修復和處理。

1.2繼電保護技術

變電站之中的繼電保護就是對電力系統之中發生的故障或者是一些異常情況進行全面性的檢測，然后以此發出相應的警報信息;有時候還能夠將發生故障的設備直接從系統之中隔離開來。保護裝置主要由三個方面組成的。其中，變壓器保護裝置是最主要的一種裝置，它所承擔的保護作用除了主保護功能之外還有后備保護功能。主保護一般也被稱為差動保護。其次，線路保護裝置就是根據電流進行配置的，一般會配置三段，這三段分別是與電流速斷、限時電流速斷以及過電流三個基本保護工作要求相對應。第三個保護裝置是母聯保護，主要針對的就是電流速斷以及過電流的基本工作。智能變電站對于繼電保護的基本要求就是快速、可靠以及靈敏，這是最基礎的，也是最關鍵的。

2、優勢

2.1信息直接共享和交流

智能變電站采用網絡層次化以及智能化的一次設備相互配合的模式來實現設備之間信息的共享以及交流。從分層繼電保護上來分析，主要可以通過變壓器以及附屬線路的過程層完成，可以直接越過交換機進行智能化的操作，以此獲得相應的數據信息。對于間隔層來說，主要裝置母線保護的相關裝置，它需要在交換機的支撐下完成對每一個設備信息參數的獲得。

2.2保護工作便捷和高效

因為主設備能夠實現有效保護功能，并且能夠在脫機狀態下運行，所以，系統的核心供電線路以及變壓器能夠直接對間隔信息進行讀取，直接和智能設備進行信息交換。在遇到網絡障礙時，脫機運行功能能夠保證和其它網絡連接上，不會給信息交流帶來影響。除此以外，它還能有效提升變電站的運行效率，在繼電保護的作用下對所有的變電設備進行操作，對線路的保護以及電源的切換等內容都可以實施一致規范的監控以及動態化的保護。變電系統還會根據后備保護的具體內容實行整理合并，特別是對于一些未經統一分配的設備和應該要加大保護力度或者是多層保護的設備來說，最終會讓變電站的保護監控變得更加簡單。

2.3保護定值調節更具科學性

繼電保護裝置能夠根據變電站的實際情況對保護定值進行調節，使其更加靈活，防止直流接地以及保護裝置出現致命失誤等。常規變電站中繼電保護定值需要工作人員對其整定，但是在智能變電站之中它不僅能夠滿足人為的調整，還能夠根據實際情況以及線路的負荷現狀自行調整。

3、繼電保護裝置的功能

從繼電保護運作情況可知繼電保護裝置主要有兩個基本功能。第一，繼電保護具備區分功能，能對電力系統中的元件是否可以正常運行有一個基本判斷，保證電力系統的良好運作。第二，繼電保護可以區分電力系統的內外故障。通過對比電氣物理量的變化可以獲取功能原理，電力系統正常運轉和發生故障后電氣物理量存在很大差異。繼電保護系統是對階段性電流、電壓、相位角及測量阻抗進行對比，判斷是否有故障發生。在電力系統中，短路故障情況不同，所采用的繼電保護方式也不同。220kV 智能變電站繼電保護設施還具備故障維護功能，當變電站出現故障，繼電保護裝置會對電力系統進行檢查，發現故障區域，將相關故障信息快速反饋給變電站系統，將電力系統調為跳閘狀態，提醒值班人員，值班人員收到信息后及時采取措施，對變電站進行維修，在最大程度上保障居民正常用電。同時，繼電保護在發現故障時，會立即斷開斷路器，避免破壞相關設備，在最大程度上減少損失。220kV 智能變電站繼電保護根據短路故障的電氣量變化分為變壓器保護、電容器保護、電動機保護、線路保護和發電機保護五種，220kV 智能變電站繼電保護工作原理具有綜合性，即通過電流、電壓及功率等信息可判斷是否有故障發生，并將故障信息反饋給相關人員。220kV 智能變電站繼電保護還可實現定時保護與非電量保護。管理人員可以根據實際需求設置繼電保護裝置，建立最適合可靠的系統，根據相關系數計算繼電保護經驗值，根據形成的經驗值來決定其動作值。

4、220kV智能變電站繼電保護方式

4.1戰域保護功能的意義

站域保護是在相同網絡支持下，使用計算機優勢調動全站信息。當收到微機發出的危險信號時，計算機需要迅速開啟后備保護。由于此過程使用電信號傳遞計算機信息，因此后備保護時間短，可以滿足智能化發電站的快捷性和靈敏性需求，也能實現電路保護功能。

4.2就地化間隔保護措施

在智能變電站中安裝繼電保護設施時，應將其安裝到保護設備附件中。這樣能夠有效遵循就地化原則，一方面可以減少事故發生時繼電保護反應的時間，另一方面能夠最大程度降低事故發生率。當鋪設新型微機一體化線路時，應同時進行變壓器保護措施，合理配置現場保護設施，從而提升智能變電站的穩定性和運行性，保證設備和人員的安全。目前，新型保護裝置選用電纜數據采集模式。使用數字化處理不但可以具有時間優勢，也能通過計算機充分調配時間，爭取在最短時間內啟動保護繼電設施，從而快速提高設施的安全性。

4.3優化設施設備，減少端口浪費

目前，我國使用的智能變電站電氣設備通常來自知名企業，雖然在技術上設備比較先進，但生產過程是按照本國變電站為參考制造的，需要在選購時考慮結構復雜性、技術先進性等問題，保證設備質量的同時，保證優化智能變電站的設施，盡量縮減設備設施繁瑣性，減少多余端口。這樣一方面有利于更好地操作設備，另一方面與智能環保要求相符。因此，應該在我國智能變電站初期合理配置站內設施，實現資源節約。

結語

信息技術的進步和普及應用，推動了智能變電站的建設和發展。智能變電站作為智能電網的基礎，會在未來推動相應技術的創新和管理的變革。對于智能變電站來說，繼電保護裝置是最重要的內容之一，它能夠提高變電站的運行穩定性，確保電力企業的經濟利益，相應專業人員應該充分利用它的優良特性，重視其設計和研究，進而促進電力行業的進步和發展。

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