變電站繼電保護就地化整體解決

摘要：電力行業作為國民經濟持續增長的重要組成部分，在建設和發展中，越來越多先進技術和設備應用其中，促使變電站逐漸自動化和智能化發展。變電站繼電保護同樣經歷了數十年的創新和發展，無論是物理形態還是運維技術都發生了不同程度上的變化。繼電保護中，保護技術不斷推陳出新，但是始終圍繞著四性要求，促使繼電保護工作效率大大提升，故障幾率下降，促使電力系統運行更加穩定。但是，伴隨著電力供應需求量增長，投運變電站數量不斷增長，運行保護設備規模不斷擴大，導致一系列新的問題出現，在不同程度上影響著變電站的安全穩定運行，還需要進一步完善和解決。

關鍵詞：變電站;繼電保護;就地化;解決方案

一、配置方案

1.1整體配置原則

1.1.1繼電保護就地化必須堅持“四性”原則，即選擇性、可靠性、速動性以及靈敏性，通過對智能變電站繼電保護前十年的運行經驗總結來看，我們應著重對數據可靠性的降低、保護動作時間以及保護采樣環節等一系列問題來提出解決方案以提高繼電保護的速動性和可靠性。

1.1.2就地化繼電保護要求采用緊湊化的安裝結構，設備應該適合各種惡劣環境氣候的影響，裝置的安裝采用標準化接口，即插即用。

1.1.3就地化繼電保護需要根據斷路器來設置間隔保護單元。所設置的單元可采用邏輯獨立、物理集成的方式來達到母線保護、線路保護以及主變保護的目的，且過程中要將所得的信息上送到過程層網絡。間隔保護單元可采用直接跳閘和直接采樣的方式來減少跳閘輸出和數據采集的中間環節，縮短電氣之間的連接距離，但必須貼近一次設備安裝。在變電站的網絡設計當中，站控層網絡采用IEC61850通信協議的制造報文規范MMS，而過程層網絡所采用的是IEC61850-8-1以及IEC61850-9-2協議，用以達到共享網絡傳輸的目的。

1.2繼電保護配置方案

1.2.1線路保護

我們需要結合實際情況，根據線路接線方式的線路間隔來對線路保護進行配置方案的設計。對于母線接線方式，應采用兩個斷路器并聯的保護單元，以實現獨立數據的單獨采樣。線路保護應優先考慮以線路測電壓的方式，同時可根據裝置配置電壓切換模式。

1.2.2母線保護

母線保護應采用分布式方案，不需要設置獨立的母線保護裝置，只要與線路保護復用間隔保護單元即可。各單元環網連接，同時維系母線保護功能。在邏輯上，設置主分布式保護方案曰也可采用無主式保護方案將保護功能分開獨立完成運算。另外，電壓互感器應是相互獨立分開的。

1.2.3變壓器保護

應當采用分布式方案，側方電路與單元相互對應，構成雙向環網，為實現變壓器保護提供了保障依據。

1.2.4站域保護

與就地化的繼電保護相輔相成，在功能上需要依據層次化保護的原則對其進行配置，以實現就地保護的配置和優化。

二、繼電保護就地化運維技術

2.1就地化繼電保護智能安裝系統

較之傳統室內安裝的二次設備，就地化繼電保護裝置運行環境較為復雜，所以設備的運行管理和控制難度較高。對此，部分專家創新性的提出就地化設備微環境智能控制。就當前一種常見的繼電保護系統來看，在間隔布置基礎上的就地化繼電保護智能安裝系統，其中集合了裝置運行狀態采集、溫濕度采集和照明等多項功能，確保就地化繼電保護系統可以安全穩定運行，實現系統運行數據的記錄和存儲。光伏效應存儲電池可以作為對于變電站繼電保護裝置的備用電源，確保外部電源斷電后裝置仍然可以正常運行。如果設備運行中由于高溫出現冒煙、絕緣燒毀現象，可以通過消防噴淋系統盡可能解決其中的異常問題，將異常情況控制在合理范圍內，實現對設備除塵降溫工作。

2.2就地化繼電保護自動測試系統

就地化繼電保護裝置在運行中，在開關附近安裝二次設備，將原本的人機界面取消，盡管現場設備安裝調試不變，但是可以在檢修中心實現設備的調試，系統集成化水平更高，可以滿足現場即插即用需要。對于就地化繼電保護自動測試系統來看，可以實現作業現場即插即用。實現測試模板自動生成和保護。具體主要是由以下幾個方面組成：①結合被測試裝置運行環境，實現設備配置信息和測試模板的自動生成，根據實際情況來選擇測試項目，為用戶提供更多樣化的選擇。②根據選定的自動測試模板，將測試終端連接在一起，為主機提供測試功能。測試終端在執行命令時，模擬故障電氣量信息，實現數據信息的收集和反饋，形成閉環控制，判斷各項指標是否滿足實際要求。③設備測試結束后，自動化生成報告，傳遞給主機服務器，將測試報告存儲到數據庫中，進行統一化管理。

2.3就地繼電保護現場檢修

就地化繼電保護裝置運行中，由于人機交互界面取消，只能在智能管理單元遠程實現控制，在一定程度上導致工程現場運行維護工作難度較高，涉及內容較為復雜。針對此類問題，智能運維終端可以實現數據信息自動化采集和加工，是信息資料傳輸的基礎載體，結合實際情況開發APP，完成設備的運行、維護和檢修工作，將數據信息傳輸存儲到數據系統中，促使系統自動化管理和控制。通過智能運維終端運用后，可以實現自動化檢修、巡視和回路映射，協調各項工作開展，借助信息網絡技術來輔助工作開展，降低運行維護負擔，提升工作效率，促使智能運維提高運行可靠性，對于就地化繼電保護創新和發展具有重要的促進作用。

2.4就地化繼電保護運維支撐

變電站運行中越來越多先進技術和設備應用其中，促使變電站智能化水平不斷提升，可以有效降低人工勞動強度，同時對于設備遠程管理提出了更高的要求。通過就地化繼電保護遠程運維系統，可以推行更具創新型的管理模式，實現遠程監控和智能化管理。站端設備中集合了先進的測量和傳感技術，可以實現設備的實時監控和管理，包括設備的溫度、濕度和電壓等指標，將這些數據傳輸到系統中。

三、結語

綜上所述，隨著社會對電力能源需求的不斷增加，變電站的建設也面臨著越來越大的挑戰。繼電保護作為變電站的重要工作內容，采取繼電保護就地化方法是解決智能變電站諸多問題的重要手段。因此，在變電站繼電保護工作中，要認真分析繼電保護就地化所呈現的各種問題，在此基礎上提出較為適合的配置方案，有效解決問題，提高繼電保護的運行管理水平，進一步促進電力企業的健康穩定發展。

參考文獻

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[3]裘愉濤，王德林，胡晨，等.無防護安裝就地化保護應用與實踐[J].電力系統保護與控制，2016，44（20）：1-5.

作者介紹：

蔣齡震（1994.3.19），性別：男;籍貫：江蘇常州;民族：漢;學歷：本科、學士;職稱：助理工程師;職務：220kV副值值班員;研究方向：變電。

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