110 kV智能變電站電氣一次系統與繼電保護的運行維護技術研究

段洪旺，劉美龍，竇鵬沖

中國電建集團河北省電力勘測設計研究院有限公司，河北 石家莊 050031

0 引言

隨著市場經濟的不斷發展和進步，變電站發展建設進程也在加快，智能技術支撐的運維管理體系受到了廣泛重視。基于該體系，電力企業要將電力系統安全性作為關鍵，打造更加合理且可靠的運維模型，在一定程度上促進綜合管理工作的全面優化。

1 110 kV智能變電站電氣一次系統要點概述

1.1 設備選型

要想全面提升110 kV智能變電站電氣一次系統的應用效率，就要從設備選型和運維結構入手，保證細節工作處理的科學性和可靠性。尤其是變電站電源組成部分，應用GIS組合器完成近距離操作處理和遠程控制處理，能更好地維持應用控制的規范性。具體而言，應落實如下要點。

（1）在GIS組合器設置的過程中，組合電柜是基本結構，需配合一次系統應用要求選擇適配元件，依據標準流程完成安裝處理，保證相應控制指令傳達和落實的規范性[1]。

（2）要想有效減少操作錯誤，就要提升后臺操作的實效性，并保證就近操作把手和遠距離操作把手聯鎖模式的規范性。

（3）隔離開關設置在接地閘門外側，保證相關工作有序開展。

（4）為了維持應用安全性和控制規范性，在主線路完成電壓互感器的安裝操作，配合直流控制模式，就能更好地優化GIS組合器的應用效率。

除此之外，要踐行標準化運維方案，確保相關設備密封保存的同時，減少外界環境對其產生干擾，并且定期依據運維要求和標準落實具體工作。

1.2 抗震保護單元

對于110 kV智能變電站電氣一次系統，電氣設備很容易受到外界因素的影響，要想發揮電氣設備應用效能，就要對設備開展系統化的抗震檢測處理。通常而言，110 kV智能變電站電氣一次系統中相關設備的抗震級別要在7°以上，完成相關測試后，還需配合抗震保護方案，從而提升應用控制的規范性。為此，在安裝電氣設備時，應注意如下要點。

（1）利用軟導線連接不同的電氣設備。

（2）配合使用GIS組合電器，有效完成電氣設備的實時性安裝處理。

（3）配合變壓器穩定設備，及時檢查分、合閘門的可靠性，避免抗震效果無法滿足預期[2]。

1.3 接地處理單元

110 kV智能變電站電氣一次系統中，接地設計非常關鍵，一般是借助數學公式計算線路最小橫截面積后，確保相關設計流程和應用效果符合預期。

（1）確保避雷器能發揮其實際功效。結合110 kV智能變電站電氣一次系統整體設計方案，安裝型號、要求均滿足實際標準的避雷器，配合相應的控制單元和處理結構，就能在最大程度上維持接地效果，減少安全隱患的留存，保證接地單元控制規范性。

（2）對接地系統跳閘原因進行實時性評估和分析處理，然后依據實際情況制定更加合理且規范的后續改良機制。尤其在雷雨天氣，要實時性記錄避雷針的工作參數，確保動態監測系統能發揮實際價值，避免安全隱患對后續安全管理工作造成影響。

（3）落實安全防護預案，對可能出現的問題進行預測和評估，并且配合完整的安全監管機制提高日常工作的安全性[3]。

2 110 kV智能變電站繼電保護運維技術

在110 kV智能變電站繼電保護工作中，不能忽略過程層的繼電保護要求，要確保一次設備和一次設備附屬組件都能在良好的應用環境中發揮功效，配合線路保護和母線保護流程，避免快速跳閘。變電站繼電保護基本結構如圖1所示。

圖1 基本結構示意圖

2.1 過程層保護

（1）線路保護。110 kV智能變電站內部線路連接較為復雜，要想維持變電器應用的安全性和規范性，就要按照標準完成線路的連接處理，并且配合間隔方式，維持單套配置模式的規范性，為線路保護工作的全面落實提供保障。線路保護測控裝置能實現網絡信息的交換，并且支持合并單元和智能終端一對一連接。與此同時，在變電站信息和網絡連接的基礎上，還能維持變電站數據終端傳輸工作的規范性，提升變電站監控保護的綜合水平[4]。

（2）母線保護。母線保護是最有效的間隔保護措施，相較于其他線路的維護處理機制，母線保護更加重視保護性能，一旦母線保護出現異常或者線路的損壞，就會影響裝置的安全性。因此，母線保護中的保護單元能輔助合并單元應用工作，盡管不與終端連接，卻能實現信息采樣管理，降低跳閘的概率。

2.2 繼電保護裝置

在110 kV智能變電站中，一些設備的保護裝置要將避免跳閘和準確采樣作為關鍵，建立健全完整的信息控制平臺，從而發揮相應裝置的應用優勢。

（1）運維巡視。在構建110 kV智能變電站繼電保護體系的過程中，要落實規范化的運維巡視模塊，尤其是在變電站規模增大且通信量上漲的情況下，對應的運維巡視難度也在提高。為了及時甄選出海量信號中的故障信號，就要配合運維巡視標準和要求建立實時性動態監測平臺，判定相關情況后落實對應工作，避免系統運維效果受限。一方面，設定繼電保護運維巡視網絡數據窗口，從而確保能及時檢索和匯總電氣設備運行數據，以保證維持數據監督的動態效果，并且能對運行數據予以自動分析。例如，110 kV智能變電站中電氣設備出現故障，報警功能隨之啟動，運維人員就能結合報警信息和分析數據選取對應的檢修方案，及時解決問題，維持110 kV智能變電站電氣設備運行的安全性和規范性，減少安全隱患的留存，確保繼電保護運維巡視工作能科學化開展[5]。另一方面，要配合智能化技術方式和流程，集中屏蔽變電站中獲取的干擾信號，有效分析信號源后采取有針對性的控制措施，減少其對設備運行質量產生的影響。監測人員能借助動態化信號信息完成故障原因的分析，匹配相應的處理方案，及時減少安全隱患問題造成的經濟損失。

（2）倒閘操作。運維系統管理工作的落實能極大提升110 kV智能變電站整個系統的運行安全性，其中，確保繼電保護倒閘操作流程的科學性是重點。目前，大多數變電站采取的是程序化操作模式，利用編寫好的網絡程序對變電站運行參數予以校準分析和判定分析，確保運行參數處理工序的規范性。若出現運行參數錯誤，利用后臺修改機制就能完成信息的控制。這種程序化處理的方式能極大限度地提升工作效率，搭建更加合理的資源配置模式，且整體操作過程的安全性較好。但是，程序化操作的維護難度較大，并且，因為要配置遙測模式，難免會出現遙測數據校準問題。基于此，要想提升倒閘操作的綜合效果和規范水平，就要保證實時性運維工作的規范性，及時判定遙測的位置，保證相關工作有序開展。除此之外，要對遙信信息進行動態化監管，確保相關信息處理工作滿足設備實際操作的要求和標準，減少運維不當產生的安全隱患[6]。

2.3 運維驗收

不僅要踐行規范化的運維操作管控方案，還要落實標準化運維驗收流程，要對運維過程層進行集中驗收，主要是針對電子互感器和智能組件等展開分析和管控，在及時檢查相關內容的基礎上，落實實時性保護運維方案。

另外，變電站要對間隔層予以驗收，保證繼電保護運維體系的規范性和科學性。其中，光纖電纜接線位置和回路裝置安裝位置是重點，確保檢查內容全面、到位。與此同時，也要完成站控層驗收工作，主要是對基礎設施資料和測控裝置進行驗收分析，維持110 kV智能變電站運維監管工作的綜合水平。

3 結束語

總之，在110 kV智能變電站電氣一次系統及繼電保護運維工作中，要明確各個層級結構的管控重點，確保相關內容都能落實到位，提升一次系統和繼電保護系統應用的科學性，減少隱患問題造成的經濟損失和安全事故，為變電站的可持續發展奠定堅實基礎。