220kV變電站主變保護雙重化保護實施

沈佳琪

摘要：220kV智能變電站都是保證電力安全穩定供應的重要設備，一旦該設備性能以及功能受損，就有可能導致其不能正常運行，所以電力企業必須要重視220kV智能變電站繼電保護的運行維護。本文就220kV變電站主變保護雙重化保護實施策略進行探索，希望可以為變電站的更好應用提供借鑒。

關鍵詞：220kV變電站;雙重化保護;保護策略

一、智能變電站繼電保護系統的概述

智能變電站，就是以變電站為前提，增設一些智能功能，如網絡化控制以及數字化收集等，盡可能讓資源具備較強的可分享性，而且可以顯著降低運行能量損耗、減少設備配置，進而能夠從根本上實現智能化控制。同時，對于智能變電站，光纖可以代替電纜，這與國家可持續發展戰略相符。在智能變電站內部，信息能夠隨時分享和傳輸。變電站總體電源系統都是一體化設計。采用一體化監控模式讓站用電源的每個分支之間彼此聯系，以實現站用電源信息互相交換的目標。智能變電站繼電保護系統的主要作用是將供電系統中出現的故障有效解決，以確保供電系統及其有關設備的穩定運行。智能變電站繼電保護系統能夠防止智能變電站在實際工作中出現問題，而且具備處理采樣不正常的數據以及同步化數據等多項功能。對于智能變電站繼電保護系統，及時處理發生的故障是有必要的，而且也要求其可以科學判斷自主選擇出現故障的類型，可以在第一時間將其切斷。

二、220kV主變壓器的保護配置原則

1.堅持兩套相互獨立的保護原則

在220kV主變壓器中，會對兩套獨立的主保護進行運用。在各套主保護中，基本都會對整體系統的后備保護進行配置，與此同時，關于交流與直流的回路方面，還應當使兩套主后備保護的獨立性得到保障。對于正常運行方式而言，最為適宜的方法就是，應當在同一時間內，投入兩套獨立的主保護。此兩套獨立的主保護能夠給予電流互感器獨立保護，讓其兩個次級的繞組均納入到保護中來，實現更好的保護效果。第二套主保護方面則可以放置于電流互感器以及主變套管電流互感器之間，這樣所產生的保護更具獨立性，也能夠隨時根據需要來進行保護切換，在旁邊進行斷路器應用時候則可以替代主變斷路器使用，保護效果更佳。第一套主保護進行切換的過程中也可以對旁路斷路器進行應用，這樣則可以切斷第二套主保護，也能夠切斷相應的后備保護。

2.堅持智能化與科學化原則

應當通過智能化與科學化這一原則，針對220kV主變壓器，統一開展相關檢測與遠方調度工作。在開關柜內部位置處，應當直接安裝220kV變電站主變保護雙重化保護系統的數據采集和控制單元，通過交流采樣形式，之間有電流或者電壓互感器開展相關測量工作，這樣能夠將電量變送器這一環節刪除，在部分情況下，還可以將開關柜內的指示儀表關閉。通過智能化這一組織原則，能夠針對有關信息內容，智能開展采集與檢測工作，并對系統資源的配置進行整體安排，實現運作環節的一體化，增強運行工作的科學性、合理性與有效性。通過自動化系統，能夠實現工作人員數量的減少與運行效率的提升，有助于強化勞動質量與精確度。

3.選擇安全、可靠的主變保護運行方式

在對220kV主變電器進行運用的過程中，在排除電量（氣體）保護必須投跳之外，可以依據電網具體運行情形，對安全可靠的主變保護運行方式進行選用。為了使繼電保護操作電源的安全性與可靠性得到保障，應當對繼電保護裝置抗干擾能力進行提升，進而有效避免二次寄生回路問題的產生。為了實現抗干擾能力的有效提高，應當對《繼電保護及安全自動裝置反事故措施要點實施細則》中的要求予以研究，要求對于其中的二次回路抗干擾要求規定進行落實，對其中抗干擾性達到提升效果。此外，在主變保護運行中還需要將后備保護要求納入進來，這樣可以讓主變保護的運行更為安全。

三、220 kV智能變電站繼電保護的運行和維護措施

1.220kV 變電站主變雙 CPU 保護

伴隨著計算機技術突飛猛進的發展與進步，涌現出許多高性能計算機芯片，這樣能夠確保將主保護與后備保護合而為一，也能夠為主變壓器提供雙重化保護。在具體的應用過程中，也能夠實現主變電和后備保護的合并，也能夠就變壓器提

供雙重化保護。尤其在一套保護產生異常的情況下，另一套保護則能夠快速啟動，依然能夠對變壓器進行保護。與此同時，為了最大限度對接線進行控制，進而對由于二次回路接線復雜，所引發的差錯或者隱患問題縮減，則可以對雙 CPU 進行應用，對主變成套保護裝置提供保護。雙 CPU 系統中，雙重保護則可以分別工作，一套為 CPU 系統進行監控保護，另一套則可以對 CPU 系統進行保護。在結束和上位機的通信管理與監控測量工作之后，關于有關巡檢數據信息方面，保護 CPU 會定時將其輸送至雙口 RAM 某地址，這樣一旦保護 CPU 系統產生故障問題，這些巡檢數據信息也能夠為監控 CPU 系統提供查詢，但是并不會改變雙口 RAM 的數據信息，保證了數據的安全性。如果在 20ms 內，監控 CPU 的巡檢數據查詢不發生變化，這種情況下，則可以判定保護 CPU 中存在故障問題。與此同時，還會就其中故障進行報警，并將其上傳到上位機系統，對其中故障進行檢查。監控 CPU 系統中一旦保護系統發生故障，上位機如果無法接收到小機箱信息，小機箱則會發出相應信息進行提醒，通過這種方式來促使變電所無功電壓綜合控制工作予以很好完成。

2.正常狀態的繼電保護運行維護工作

在正常狀態下，智能變電站繼電保護的運行維護工作是通過檢測繼電保護系統的有關設備，確保二次回路和網絡線路在電力系統運行中可以為智能變電站

繼電保護系統的穩定運行奠定堅實的基礎 。此外，可以通過檢測繼電保護裝置的警示燈，確保電閘在出現故障時可以第一時間發出警告，而且自動關閉各電閘，讓智能變電站出現故障后可以科學判斷對應的故障，以免企業造成重大的經濟損失。

3.主變保護雙重化 220kV 側后備保護

通過具備偏移特性的阻抗保護，能夠對正方向指向變壓器開展保護工作，進而確保 220kV 阻抗保護工作的完成。關于變配電站綜合自動化系統的外電纜設計工作方面，其相關工作非常簡潔，只是需要一根通信電纜與電源線，其中，電源線為220kV 的交流電源。通常情況下，通信電纜會對計算機用屏蔽電纜進行選擇與應用，除了使用的之外，還會配置備用電纜，亦或是對雙芯屏蔽雙絞線進行選擇與應用。為了實現其抗干擾能力的提升，一些變電站工程在進行啟動工作時，會對電纜的使用進行考量，關于電力監控器方面，應當通過專用電源，統一開展供電工作，進而使供電工作的安全性與可靠性得到保障這樣在一些故障情況下，例如：電壓二次回路失壓、斷線閉鎖、切換過程交流和直流失壓等，能夠避免變壓器低阻抗保護誤動問題的出現。

總結

220 kV 智能變電站繼電保護的運行維護對整個電力系統的正常運行有很大的影響，因此，在 220kV 變電站的主變保護工作中，應當對科學合理的雙重化保護系統進行選擇與應用，這樣能夠將具備較高精確度的數據，提供給電力系統的自動化設計工作，為電力系統自動化設計的提升，提供重要的技術保障，進而確保主變保護雙重化電量保護工作的完成。

參考文獻

[1] 孔令周，郭帥，葛彥昭.110kV智能變電站繼電保護的運行維護[J].技術與市場，2019，26（8）：107，109.

[2] 蔣怡康，李俊良，曹景雷.220kV智能變電站繼電保護的運行維護研究[J].機電信息，2019，（17）：109-110.

[3] 李斌.智能變電站繼電保護設備的運行和維護研究[J].通信電源技術，2019，36（5）：53-54.

[4] ?王雪亮，魏建峰.220kV智能變電站繼電保護的運行維護研究[J].科技風，2019，（8）：207.