220kV智能變電站繼電保護配置的研討

黃明

【摘要】220kV智能電網(wǎng)是電力系統(tǒng)發(fā)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(fā)揮繼電保護裝置的支撐作用，以目前的信息化和網(wǎng)絡化水平而言，在220kV智能電網(wǎng)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(wěn)定性。

【關鍵詞】220kV;智能變電站;繼電保護;配置

智能變電站的發(fā)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(wǎng)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(fā)展為智能變電站的應用提供了重要保障。通過現(xiàn)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(tǒng)應用發(fā)展的需要。一套完整的、經(jīng)過優(yōu)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(xiàn)代技術的基礎上對站內(nèi)的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)通信平臺進行統(tǒng)一，使智能型的電氣設施設備之間能夠?qū)崿F(xiàn)完全操作和智能通信。它主要使用智能化的技術對數(shù)據(jù)信息進行采集、傳輸和處理等，改變了常規(guī)變電站的工作模式。它的智能化發(fā)展，主要是使用更先進的傳感測量技術對電網(wǎng)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(xiàn)數(shù)據(jù)的實時分析和處理，并以此為依據(jù)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(tǒng)之中發(fā)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(fā)出相應的警報信息;有時候還能夠?qū)l(fā)生故障的設備直接從系統(tǒng)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(jù)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(lián)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(yōu)勢

2.1信息直接共享和交流

智能變電站采用網(wǎng)絡層次化以及智能化的一次設備相互配合的模式來實現(xiàn)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(shù)據(jù)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(shù)的獲得。

2.2保護工作便捷和高效

因為主設備能夠?qū)崿F(xiàn)有效保護功能，并且能夠在脫機狀態(tài)下運行，所以，系統(tǒng)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(wǎng)絡障礙時，脫機運行功能能夠保證和其它網(wǎng)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(nèi)容都可以實施一致規(guī)范的監(jiān)控以及動態(tài)化的保護。變電系統(tǒng)還會根據(jù)后備保護的具體內(nèi)容實行整理合并，特別是對于一些未經(jīng)統(tǒng)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(jiān)控變得更加簡單。

2.3保護定值調(diào)節(jié)更具科學性

繼電保護裝置能夠根據(jù)變電站的實際情況對保護定值進行調(diào)節(jié)，使其更加靈活，防止直流接地以及保護裝置出現(xiàn)致命失誤等。常規(guī)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(diào)整，還能夠根據(jù)實際情況以及線路的負荷現(xiàn)狀自行調(diào)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(qū)分功能，能對電力系統(tǒng)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(tǒng)的良好運作。第二，繼電保護可以區(qū)分電力系統(tǒng)的內(nèi)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(tǒng)正常運轉(zhuǎn)和發(fā)生故障后電氣物理量存在很大差異。繼電保護系統(tǒng)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(fā)生。在電力系統(tǒng)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(xiàn)故障，繼電保護裝置會對電力系統(tǒng)進行檢查，發(fā)現(xiàn)故障區(qū)域，將相關故障信息快速反饋給變電站系統(tǒng)，將電力系統(tǒng)調(diào)為跳閘狀態(tài)，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(fā)現(xiàn)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(jù)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(fā)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(fā)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(xiàn)定時保護與非電量保護。管理人員可以根據(jù)實際需求設置繼電保護裝置，建立最適合可靠的系統(tǒng)，根據(jù)相關系數(shù)計算繼電保護經(jīng)驗值，根據(jù)形成的經(jīng)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(zhàn)域保護功能的意義

站域保護是在相同網(wǎng)絡支持下，使用計算機優(yōu)勢調(diào)動全站信息。當收到微機發(fā)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(fā)電站的快捷性和靈敏性需求，也能實現(xiàn)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(fā)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(fā)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(xiàn)場保護設施，從而提升智能變電站的穩(wěn)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(shù)據(jù)采集模式。使用數(shù)字化處理不但可以具有時間優(yōu)勢，也能通過計算機充分調(diào)配時間，爭取在最短時間內(nèi)啟動保護繼電設施，從而快速提高設施的安全性。

4.3優(yōu)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(yè)，雖然在技術上設備比較先進，但生產(chǎn)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(zhì)量的同時，保證優(yōu)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(huán)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(nèi)設施，實現(xiàn)資源節(jié)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(fā)展。智能變電站作為智能電網(wǎng)的基礎，會在未來推動相應技術的創(chuàng)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(nèi)容之一，它能夠提高變電站的運行穩(wěn)定性，確保電力企業(yè)的經(jīng)濟利益，相應專業(yè)人員應該充分利用它的優(yōu)良特性，重視其設計和研究，進而促進電力行業(yè)的進步和發(fā)展。

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