变电站继电保护问题研究

1、智能变电站论文：变电站继电保护问题研究【摘要】智能变电站作为智能电网的基础，其建设关乎坚强智能电网总体目标的实现。为指导和推进智能变电站技术的建设，国家电网公司先后出台了智能变电站技术导则、设计规范、继电保护技术规范等一系列相关标准。本文根据现有颁布的技术规范，重点针对110kv智能变电站，对继电保护装置的实施和验收方案进行探讨。【关键词】智能变电站；继电保护；配置原则；检测内容1.智能变电站继电保护技术规范智能变电站继电保护技术规范颁布于2010年4月，重点规范了继电保护配置原则、技术要求、信息交互原则以及电子式互感器、合并单元等相关设备配置原则及技术要求，适用于110(66)kv及以上电压

2、等级的新建、改(扩)建智能变电站。除了强调常规变电站中继电保护的“四性”要求、220kv及以上电压等级继电保护系统的双重化配置要求等常规功能外，该规范指出110kv及以上电压等级的过程层sv网、goose网、站控层mms网络应完全独立；继保装置接入不同网络时，应采用相互独立的数据接口控制器；保护应直接采样，对于单间隔的保护应直接跳闸，涉及多间隔的保护(母线保护)宜直接跳闸；继电保护设备与本间隔智能终端应通过goose点对点通信。该规范还对不同电压等级的线路保护、变压器保护、母线保护、高压并列电抗器保护，断路器及短引线保护，母联(分段)保护、故障录波及网络报文记录分析装置、安全自动装置、过程层网

3、络、智能终端、电子式互感器及相关设备的配置原则与设备技术要求进行了说明；界定了继电保护设备信息交互的要求、交互信息的内容，以及继电保护装置就地化的实施原则。规范的附录部分分别对3/2接线型式、220kv及以上变电站双母线接线形式、110kv变电站接线形式中的继电保护实施方案进行了详细图例说明，增强了现场变电站智能化建设和改造中继电保护环节的可操作性。2.110kv数字化变电站保护配置情况110kv数字化变电站为内桥接线，站内主开关选用常规开关。目前，站内虽然配置了电子式互感器(110kv线路和内桥间隔配置罗氏电子式电流互感器，主变110kv侧套管配置全光纤式电子式电流互感器，10kv间隔配置模

4、拟小信号互感器)，没有配置一体化平台和智能变电站的高级应用功能，所以从严格意义上讲，该站目前还只能算数字化变电站， 但在站内自动化系统结构、保护装置及合并单元的配置、网络方式可为智能化变电站的建设提供参考。110kv数字化变电站自动化系统采用三层侧设备两级网络的结构，与智能变电站的要求一致。站内过程层采用sv网络和goose网络合并组网方案，站内保护配置有线路纵差保护、母差保护、故障录波器等，110kv母差、主变及110kv智能终端，合并单元按双重化配置。110kv及主变10kv侧相关间隔的过程层goose命令、sv数据和ieee1588v2对时报文均通过网络传送。双重化配置的第一套智能电子设

5、备(ied)及单套配置的110kv线路保护、母联保护等保护装置接入过程层a网，双重化配置的第二套ied接入过程层b网，110kv单套配置的智能终端同时接入过程层a网、b网。3.站内各设备的保护配置3.1线路保护对于110kv智能变电站，站内保护、测控功能宜一体化，按间隔单套配置。线路保护直接采样、直接跳断路器；经goose网络启动断路器失灵、重合闸等功能。线路间隔内保护测控装置除了与goose网交换信息外，均采用点对点连接和传输方式直接与合并单元、智能终端相连；保护测控装置与合并单元的连接和数据传输，实现直接采样功能，与智能终端的连接实现直接跳闸功能，均不通过goose网络实现；安装在线路和母

6、线上的电子式互感器获得电流电压信号后，先接入合并单元，数据打包后再经过光纤送至sv网络和保护测控装置；跨间隔信息接入保护测控装置时，采用goose网络传输方式。3.2变压器保护按照规程要求，110kv变压器电量保护宜按双套进行配置，且应采用主、后备保护一体化配置。若主、后备保护分开配置，后备保护宜与测控装置一体化。当保护采用双套配置时，各侧合并单元(mu)、各侧智能终端均宜采用双套配置；中性点电流、间隙电流并入相应侧mu。变压器保护直接采样，直接跳各侧断路器；变压器保护跳母联、分段断路器及闭锁备自投、启动失灵等可采用goose网络传输。变压器保护可通过goose网络接受失灵保护跳闸命令，并实现

7、失灵跳变压器各侧断路器。与前述线路保护类似，变压器高、中、低压侧合并单元得到的电流电压信号直接送至sv网络和变压器保护装置，变压器保护装置不从sv网络取数据，进而实现了信号的直接采样功能；变压器高、中、低压侧的智能终端除了连接goose网络外，直接与变压器保护装置相连，实现方案上，保护装置直接通过智能终端跳闸。主变高中低压侧智能终端宜冗余配置，主变本体智能终端宜单套配置；主变本体智能终端宜具有主变本体/有载开关非电量保护、上传本体各种非电量信号等功能。变压器非电量保护应就地直接电缆跳闸，现场配置本体智能终端，通过goose网传输非电量动作报文以及调档、接地刀闸控制信息。3.3母联(分段)保护分

8、段保护的实施方案与图1所示的线路保护类似，而且结构更为简单。分段保护装置直接与合并单元和智能终端连接，分别实现不通过网络数据交换的直接采样和直接跳闸功能；同时，保护装置、合并单元和智能终端等设备，均通过相互独立的goose网络和sv网络，实现信号的跨间隔传输。按照规程要求，110kv分段保护按单套配置，宜实现保护、测控的一体化。110kv分段保护跳闸采用点对点直跳，其他保护(主变保护)跳分段采用goose网络方式；母联(分段)保护启动母线失灵可采样goose网络传输。4.站内继电保护的测试检验继电保护是电网安全稳定运行的第一道防线，必须遵循可靠性、选择性、速动性、灵敏性的原则。随着电网规模的不断扩大和电压等级的不断提高，对继电保护“四性”的要求不仅没有降低，反而提出了更高的要求。智能变电站应在保证继电保护功能不变的基础上，改进继电保护信息共享、互操作的方式，即设备间交换信息的方式。由于智能变电站中，电磁式互感器被电子式互感器代替，变压器、断路器等一次设备也加装了智能单元，使得原来保护装置与外界的连接介质全由光纤取代，信息全由网络化的设备传递。针对这样的变化必须提出智能变电站保护设备的测试方案。由于保护装置没有发生变化，变化的只是信息的传递方式，因此保护的逻辑功能检验和原来一致，可以