500kV智能變電站繼電保護(hù)配置方案的分析

摘要：伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與我國(guó)人民經(jīng)濟(jì)水平的提高，我國(guó)各行各業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)電力的需求量也因此不斷加大。同時(shí)在近些年來(lái)我國(guó)開(kāi)始不斷興建智能變電站，完善智能電網(wǎng)的鋪設(shè)，為了確保這些變電站能夠安全地運(yùn)行，保證我國(guó)龐大的電力供應(yīng)，對(duì)500kV智能變電站的保護(hù)方案開(kāi)始成為相關(guān)領(lǐng)域研究的要點(diǎn)。500kV智能變電站的繼電保護(hù)配置不同于傳統(tǒng)的變電站配置方案，要想保證這些智能變電站的有效工作，就必須要對(duì)其設(shè)計(jì)一個(gè)新的全方位的繼電保護(hù)配置。

關(guān)鍵詞：500kV智能變電站;繼電保護(hù)配置;保護(hù)方案

一、500kV智能變電站繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)路徑

1.1設(shè)計(jì)原則

智能變電站與傳統(tǒng)變電站在結(jié)構(gòu)、二次設(shè)備布置方式、保護(hù)接口、通信規(guī)約、對(duì)時(shí)方式等層面存在顯著差異，智能變電站繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)也因此具備較高獨(dú)特性，這種獨(dú)特性在繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)原則層面便有著較好體現(xiàn)。在500kV智能變電站繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)中，為真正實(shí)現(xiàn)“可靠性、選擇性、速動(dòng)性、靈敏性”的要求，設(shè)計(jì)人員必須遵循雙重化設(shè)計(jì)原則。此外，保護(hù)采樣及跳閘還需要采用直接電纜跳閘的開(kāi)出量、SMV網(wǎng)絡(luò)方式的采樣開(kāi)入量、GOOSE網(wǎng)絡(luò)方式傳輸?shù)拈_(kāi)入與開(kāi)出量，500kV智能變電站繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)方案質(zhì)量將由此得到保障。

1.2設(shè)計(jì)路徑

在500kV智能變電站繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需關(guān)注GOOSE網(wǎng)與繼電保護(hù)的配置、非常規(guī)互感器與繼電保護(hù)的配置，常規(guī)保護(hù)配置方案、集中式保護(hù)配置方案的選擇也應(yīng)得到設(shè)計(jì)人員的重視。作為2種常見(jiàn)的繼電保護(hù)總體配置方案，常規(guī)保護(hù)配置方案具備容易實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)過(guò)渡優(yōu)勢(shì)，但無(wú)法較好適應(yīng)智能化一次設(shè)備變革影響屬于該方案的不足，而集中式保護(hù)配置方案則能夠較好適應(yīng)數(shù)字化繼電保護(hù)配置、智能化一次設(shè)備變革，但該方案對(duì)保護(hù)設(shè)備的要求較高，電力企業(yè)必須結(jié)合500kV變電站實(shí)際合理選擇繼電保護(hù)總體配置方案。

二、智能變電站繼電保護(hù)的具體內(nèi)容

2.1分布式母線保護(hù)

傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)的接線方式較為復(fù)雜，而且經(jīng)常會(huì)收到電磁干擾，不利于保護(hù)工作的進(jìn)一步擴(kuò)展，而在分布式母線保護(hù)，具有較高的分布處理能力，是母線保護(hù)的主要發(fā)展方法，同時(shí)還保護(hù)了中央處理單元，和分布式母線保護(hù)中的間隔處理單元之間能夠進(jìn)行良好的數(shù)據(jù)交換。

2.2變壓器保護(hù)

其次是變壓器保護(hù)，變壓器是智能變電站中的關(guān)鍵設(shè)備，而對(duì)變壓器的主要保護(hù)動(dòng)作為差動(dòng)保護(hù)，其中最為關(guān)鍵的兩個(gè)問(wèn)題分別為，勵(lì)磁涌流和故障電流。只有保證這兩個(gè)方面，得到正確的識(shí)別，才能夠真正的在外部短路情況下，防止出現(xiàn)不平衡電流造成的保護(hù)誤動(dòng)情況。而在智能變電站繼電保護(hù)中的電子式互感器就能正確的區(qū)分這兩種不同的電流特點(diǎn)。

2.3線路保護(hù)

變電站中的電子式互感器因?yàn)椴淮嬖阼F芯也就不存在鐵芯飽和問(wèn)題，尤其是在安裝了繼電保護(hù)配置以后，保護(hù)的啟動(dòng)、選相以及距離阻抗元件的性能得到了充分的提升，而變電站中動(dòng)作的準(zhǔn)確性也相對(duì)提高。需要注意的是，在線路保護(hù)中，要以縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)距離保護(hù)為主要內(nèi)容，而后備保護(hù)等的工作要放在集中式保護(hù)中。

三、500kV智能變電站繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)方案的分析

3.1 500kV斷路器保護(hù)

想要對(duì)500kV智能變電站繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面的優(yōu)化和完善，首先就要對(duì)500kV斷路器進(jìn)行保護(hù)，要在500kV線路保護(hù)方面，進(jìn)行直接的采樣和跳斷路器動(dòng)作，利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)對(duì)于斷路器失靈和重合閘啟動(dòng)，分別安排使用兩個(gè)不同的路由通道，通過(guò)通信專業(yè)的通道安排作為主要的依據(jù)。其次，在斷路器保護(hù)中也同樣采用直接采樣、跳閘的方式，一旦斷路器失靈，那么GOOSE網(wǎng)絡(luò)就會(huì)讓相鄰的斷路器起跳，再則，500kV的母線保護(hù)方面也采用一樣的方式，利用GOOSE網(wǎng)絡(luò)實(shí)施失靈啟動(dòng)。最后還有故障測(cè)距裝置，讓線路故障實(shí)現(xiàn)精確定位，比如在地形復(fù)雜、巡查不變的線路中，可以安裝專門(mén)的故障測(cè)距裝置配置，進(jìn)而形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸方式，只要保證數(shù)據(jù)采樣的頻率大于500kHz，就能夠讓智能變電站繼電保護(hù)裝置的作用得到真正的發(fā)揮。

3.2設(shè)備設(shè)置的特殊要求

但是在具體的應(yīng)用過(guò)程中，500kV智能變電站對(duì)于設(shè)備裝置還有一些特殊的要求。比如，在直流電源中，應(yīng)該使用雙重化的保護(hù)方法，并且對(duì)于一些合并單元、交換機(jī)以及智能終端等方面需要兩組獨(dú)立的直流蓄電池，才能夠讓直流電源能夠穩(wěn)定的運(yùn)輸，最終實(shí)現(xiàn)雙重化的運(yùn)行。而在智能終端方面，每套智能終端都要具有一定的交互功能，比如，在保護(hù)跳合閘命令中，智能終端要能夠接收相應(yīng)的斷路器信息，才能夠確認(rèn)斷路器命令并且測(cè)控手合。只有保證了智能終端的信息交互功能得到真正的實(shí)現(xiàn)，才能夠?qū)嗑€監(jiān)視以及閉鎖功能等進(jìn)行嚴(yán)格控制，最終保證整體運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。最后還有壓板設(shè)置，所謂的壓板設(shè)置是指在檢修壓板中使用硬壓板，而在保護(hù)裝置中主保護(hù)和后備保護(hù)都采用軟壓板，讓遠(yuǎn)程操作的要求得到充分的滿足。以在壓板投入到檢修工作中為例，在檢修壓板投入的情況下，要全面綜合的參考參數(shù)、配置等相關(guān)文件后，才能夠進(jìn)行下裝，而在下裝時(shí)也要注意閉鎖保護(hù)。

3.3設(shè)計(jì)方案的優(yōu)勢(shì)分析

上文中的設(shè)計(jì)方案和傳統(tǒng)變電站設(shè)計(jì)方案相比，優(yōu)勢(shì)較為明顯，具體可以從以下兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行綜合的對(duì)比。第一，在全新的設(shè)計(jì)方案中二次設(shè)備實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化，第二，整體電網(wǎng)的數(shù)據(jù)平臺(tái)更加標(biāo)準(zhǔn)化。前者在一次系統(tǒng)中模擬量和開(kāi)關(guān)量的數(shù)字化基礎(chǔ)上，利用二次設(shè)備采集信息的方式采集光纜，最大程度的節(jié)約了整體電網(wǎng)系統(tǒng)中需要的有色金屬材料，減少成本的同時(shí)，也全面的提高了整體設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

四、總結(jié)

隨著越來(lái)越多的新型智能變電站的建立，在對(duì)500kV智能變電站進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的配置時(shí)一定要注意所說(shuō)的這些關(guān)鍵點(diǎn)，并且目前我國(guó)的電網(wǎng)建設(shè)在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)基本都是通過(guò)數(shù)據(jù)采集、模擬方案，并對(duì)各個(gè)階段的具體方案進(jìn)行模擬制定來(lái)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。我們?cè)谌蘸蟮碾娋W(wǎng)建設(shè)規(guī)劃中應(yīng)當(dāng)要能通過(guò)各種方式來(lái)提高方案的適應(yīng)程度，減少問(wèn)題發(fā)生的概率。

參考文獻(xiàn)：

[1]李旭東，王巒，馬駿.500kV智能變電站繼電保護(hù)配置方案的分析與探討[J].通信電源技術(shù)，2017.

[2]張婷，王志剛.500kV智能變電站繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)方案分析[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2013，31（5）：111-114.

（作者單位：江蘇電力有限公司檢修分公司特高壓中心）

作者簡(jiǎn)介：吳彬（1982.10.21），性別：男;籍貫：江蘇常州;民族：漢;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：工程師;職務(wù)：設(shè)備技術(shù);研究方向：特高壓直流技術(shù)。