關(guān)于智能站設(shè)計(jì)在變電二次繼電保護(hù)中的探討

邢躍春

摘 要：由于電力資源在我國(guó)生產(chǎn)和生活中的廣泛應(yīng)用，變電站繼電保護(hù)已經(jīng)開(kāi)始受到越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注，下文中主要分析了智能變電站設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，針對(duì)在日常變電保護(hù)工作中存在的各類問(wèn)題提出了切實(shí)可行的解決策略。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù) 智能 二次繼電保護(hù) 斷路器

前言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)許多部門(mén)對(duì)于供電質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求，集中體現(xiàn)在一些傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)上，如冶金、汽車(chē)、航天等工業(yè)企業(yè)。當(dāng)前，隨著用電變得越來(lái)越頻繁，電氣設(shè)備的智能設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)已成為最為重要的工作之一。無(wú)論是在我們的日常工業(yè)生產(chǎn)，還是在人們的日常生活中，都可以發(fā)現(xiàn)智能站對(duì)于電力行業(yè)發(fā)展的作用，尤其是對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活方式的轉(zhuǎn)變產(chǎn)生了較大的作用，所以這就要求在平時(shí)更好地維護(hù)好電力設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。與此同時(shí)，科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展，為繼電保護(hù)工作也提供了很好的技術(shù)基礎(chǔ)，使得智能站設(shè)計(jì)可以在這樣的技術(shù)條件下得以全面展開(kāi)，并成為未來(lái)電氣行業(yè)發(fā)展過(guò)程中十分重要的一個(gè)部分。

1、智能站設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

智能變電站不同于以往的變電站，其設(shè)計(jì)帶有部分人工智能的功能。從以往的變電站的各項(xiàng)工作來(lái)看，監(jiān)控裝置與保護(hù)裝置是保持相對(duì)獨(dú)立分開(kāi)的內(nèi)容。與此同時(shí)，因?yàn)橹悄茏冸娬镜靡钥焖侔l(fā)展，得到了以繼電保護(hù)體系為主的全新發(fā)展策略，所以可以把信息網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)結(jié)合在一起并充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，以此來(lái)研制出智能化的測(cè)控設(shè)備，這對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是十分重要的。如今，變電站設(shè)計(jì)所采用的主要設(shè)計(jì)方法如下。

1.1繼電保護(hù)系統(tǒng)的編制

通信技術(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)各行業(yè)都帶來(lái)了深遠(yuǎn)影響，對(duì)電力系統(tǒng)也同樣如此，其中改變之一就是微電子技術(shù)開(kāi)始大量應(yīng)用于電氣設(shè)備中，特別是一些智能系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)國(guó)內(nèi)電氣系統(tǒng)的智能化工作做出了較大的貢獻(xiàn)。然而，在工程實(shí)踐中，繼電保護(hù)裝置由于設(shè)備較為復(fù)雜，會(huì)受到很多方面因素的影響。電壓輸入、輸出差異較大，規(guī)范保護(hù)機(jī)制不完善等問(wèn)題，對(duì)保護(hù)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行極為不利，并已經(jīng)引起了較大的影響。對(duì)此，電力企業(yè)相關(guān)部門(mén)予以了一定的關(guān)注，并提出了解決問(wèn)題的策略，這些對(duì)繼電保護(hù)工作的進(jìn)一步改進(jìn)和完善有一定促進(jìn)作用。改進(jìn)的二次繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)是在《國(guó)家繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的基礎(chǔ)上，通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)了科學(xué)配置和合理優(yōu)化的目標(biāo)，并為整個(gè)繼電保護(hù)技術(shù)的全面發(fā)展做出了較大的貢獻(xiàn)。

1.2繼電保護(hù)配置及組屏方法

《國(guó)家電網(wǎng)變電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》是繼電保護(hù)設(shè)備的具體技術(shù)參數(shù)、組屏方法、配制方法的基本依據(jù)，此處所說(shuō)的變電站繼電保護(hù)設(shè)備大多依據(jù)少數(shù)功能來(lái)展開(kāi)。應(yīng)用過(guò)程中，其和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、具體配置間具有以下一些區(qū)別。

1.2.1 220kV母線保護(hù)及斷路器失靈保護(hù)

關(guān)于變壓器保護(hù)規(guī)范與原則，國(guó)家電力部門(mén)已經(jīng)專門(mén)制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，電力設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的繼電保護(hù)器相關(guān)內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)也都是很明確的。錯(cuò)誤判別電流是誤碰啟動(dòng)失靈現(xiàn)象的本質(zhì)原因，它會(huì)導(dǎo)致保護(hù)設(shè)備不產(chǎn)生有效動(dòng)用，從而干擾電力系統(tǒng)的整體運(yùn)營(yíng)。而且應(yīng)用時(shí)開(kāi)關(guān)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)不及時(shí)跳閘，所以就出現(xiàn)大面積的斷路現(xiàn)象。若存在誤啟動(dòng)失靈保護(hù)開(kāi)路回路時(shí)，失靈保護(hù)極容易出現(xiàn)誤動(dòng)作。按照失靈最終跳閘應(yīng)判電流的原則，失靈電流判別是由失靈保護(hù)而實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)這樣的方式提高失靈保護(hù)的可靠性。

1.2.2 220kV線路重合閘

220 KV斷路器的失靈保護(hù)及失靈電流判別功能包含在母線保護(hù)中后，輔助保護(hù)裝置（獨(dú)立斷路器）不再配置在二次典型設(shè)計(jì)中，每套220千伏線路保護(hù)都必需要有重合閘功能。同時(shí)，基于回路簡(jiǎn)化，2套保護(hù)的獨(dú)立性必需確保。摒棄二套重合閘相互閉鎖、起動(dòng)技術(shù)，運(yùn)用斷路器控制位置和狀態(tài)的不對(duì)應(yīng)起動(dòng)與1對(duì)1線路保護(hù)起動(dòng)技術(shù)等是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)對(duì)2套重合閘的要求。所以，必須同時(shí)退出、運(yùn)行每一套線路保護(hù)及其重合閘，如果只規(guī)定合閘1套重合閘，控制閘置于“重合閘禁止”或者斷開(kāi)另1套合閘壓板（重合閘）。

1.2.3 重合閘溝通三跳回路

如果是雙母線接線，二套線路保護(hù)自帶重合閘（和保護(hù)線路三跳直接溝通）功能，同時(shí)，二套保護(hù)裝置間沒(méi)有三跳互相溝通，只溝通線路保護(hù)（合用）來(lái)展開(kāi)三跳。這是二次標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)規(guī)則。

1.3 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)的重要事項(xiàng)

1.3.1 220kV及以下變壓器保護(hù)設(shè)置

三相式是220千伏變壓器的基本型式。依據(jù)技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通常要求要設(shè)置差動(dòng)、瓦斯保護(hù)，且復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)裝設(shè)在低壓側(cè)，間隙保護(hù)、零序方向過(guò)電流保護(hù)、復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)裝設(shè)在其中壓、高壓側(cè)。綜合零序方向過(guò)電流保護(hù)、復(fù)合電壓閉鎖（各側(cè)）過(guò)流保護(hù)，能把電氣設(shè)備（母線鄰近）相間和接地、各側(cè)母線、變壓器內(nèi)部故障反映出來(lái)，當(dāng)成電氣設(shè)備（母線鄰近）后備保護(hù)、各側(cè)母線以及對(duì)變壓器自身主的保護(hù)。

1.3.2 與通信專業(yè)的協(xié)調(diào)

兩種專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的通信設(shè)施系統(tǒng)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)通常并不統(tǒng)一。筆者統(tǒng)一協(xié)調(diào)了本課題中的二次設(shè)計(jì)，統(tǒng)一規(guī)定了以下一些系統(tǒng)通信、繼電保護(hù)等內(nèi)容。

（1）如果是同塔雙回線路且并無(wú)迂回光纜路由，多實(shí)施雙光纜架設(shè)；如果是50km以下短線路，條件一旦具備，雙光纜優(yōu)先運(yùn)用。

（2）一回線路的兩套縱聯(lián)保護(hù)均復(fù)用通信專業(yè)光端機(jī)時(shí)，應(yīng)通過(guò)兩套獨(dú)立的光通信設(shè)備傳輸。每套光通信設(shè)備可按最多傳送8套線路保護(hù)信息考慮。

1.3.3 對(duì)一次設(shè)備的要求

（1）線路電壓互感器（雙母線接線）標(biāo)準(zhǔn)：基于保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的可靠性提升，電壓切換回路簡(jiǎn)化等所需，二次標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)（雙母線接線）要求電壓互感器（三相線路）宜配置于各間隔中。

（2）斷路器方面標(biāo)準(zhǔn)：基于開(kāi)入長(zhǎng)電纜引起誤動(dòng)保護(hù)規(guī)避、二次回路簡(jiǎn)化所需，可以對(duì)斷路器保護(hù)的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行修改使其變得更統(tǒng)一合理，使得一些跳閘閉鎖保護(hù)的動(dòng)作更明確具體。

2、結(jié)語(yǔ)

綜合上面的情況來(lái)看，繼電保護(hù)的配置和組屏原則要先采取最常用的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)還要考慮各地區(qū)的具體特點(diǎn)。在對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行招投標(biāo)時(shí)，設(shè)計(jì)使用者要注意控制好企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系，以使供電質(zhì)量和電力技術(shù)的水平都可以在此種工作環(huán)境下得到穩(wěn)步提升，最終為實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的又好又快發(fā)展、促進(jìn)國(guó)民生活的提高奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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