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基于智能变电站继电保护设备运维分析

作者：李高岫 唐晓坤 候爽 马永波 鞠学伟 来源：《探索科学》2015年第11期

【摘要】智能变电站作为智能电网中最为重要的节点，当前得到了相当广泛的应用。相比传统的综自变电站，智能变电站的构成模式也在变电站的建设及运维很大程度上节约了可观的成本，同时也产生了较大的运维方式的变化，据此对运维人员技能也提出了相应的要求。本文对某电网220kV某智能变电站的继电保护设备运维方式以及其运维效率的提高与运维方法的改进进行简要的分析。

【关键词】智能变电站；继电保护；设备运维 一、智能变电站

智能变电站是依托较传统综自变电站更为先进的职能设备，利用数字化的信息平台，采用IEC61850标准并且根据通信规范的技术理论作为基础，从而达到实现变电站的内部信息以及内部设备的共享和配合。智能变电站可以实现自动化信息收集和处理以及进行监测等一系列功能，进而能够实现对电网情况的实时控制及调节。可以有效的进行电能的分配，从而使得智能变电站成为了电网系统中最关键的环节，受到了电力企业对智能变电站继电保护系统建设与发展的重视，使得智能变电站的运行环境得到改善，能够为继电保护系统的有效运转提供相应的助力。图1所示为智能变电站在实际运转当中的继电保护系统结构。 二、智能变电站继电保护设备与传统综自变电站的对比

传统的综自变电站的某台继电保护设备推出，一般情况下仅需要通过对保护屏上相对应的出口硬压板进行操作，就可以将该设备和在站内的其他继电保护设备断开相应的逻辑联系。因每个出口硬压板都有着相同的重要性，所以在操作中不需要严格的控制执行顺序。因此其在操作上有着固定的空间，并且还有着无序的操作顺序。然而智能变电站因其检修机制作用，在一台继电保护设备在退出时的时间及空间上都将产生变化。例如在线路合并单元退出时，因其合并单元都是模拟量的采集设备，所以其同母差保护装置及诸多公用设备之间都存在着逻辑联系。当运维人员退出合并单元之前，就要考虑到母差保护装置以及与其相关的部分继电保护设备的操作。由于智能变电站保护屏上除检修压板外已不另设硬压板，由此母差保护装置以及部分公用设备的操作，也随着安装地点的不同也存在着空间上的变化。不仅仅局限于一处。如果线路因其检修导致退出运行，因其在投入该线路合并单元的检修压板之前，一定要在母差保护装置之中将设备原件退出，不然将造成母差保护装置的误动，因此操作设备不同也可看出时间上的变化，就是有序的而不再是无序的。所以智能变电站运维方式相比传统综自变电站有着明显的不同。

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若在日常的对变电站的运维中，运维人员运用在传统综自变电站所形成的习惯对智能变电站进行运维，将有可能导致严重的电网事故发生，不仅对设备造成伤害，还有可能发生人身危险。所以此文通过对某电网220kV某智能变电站的继电保护设备配置模式进行简要分析，并且研究和探讨智能变电站应有的运维方式。 三、220kV某智能变电站继电保护设备配置模式

该站是某电网的第一座220kV智能变电站，站内有三个电压等级为220kV、110kV、10kV。其中在220kV及110kV是一次主接线为双母线带专用母联方式、10kV为单母分段方式。相关介绍的继电保护设备配置如下： 3.1220kV继电保护设备配置

（1）220kV分别为A、B双网对应着两套相应的智能保护设备。 （2）220kV设置了两套母线保护装置，投入了差动保护以及失灵保护。 3.2110kV继电保护设备配置

（1）110kV除了两台主变中压侧分别对应了两套智能终端及合并单元外，在其他间隔上虽然也采用的A、B双网，但是仅对应了一套智能保护设备。

（2）110kV设置一套母线保护装置，并且只投入了差动保护以及母联失灵保护。 （3）10kV只在两台主变低压侧进行了两套合智一体装置设置，此外均设置常规的保护测控装置。

四、继电保护设备的异常处理措施 4.1线路正常运行 4.1.1合并单元出现异常

（1）第一层是包含线路与220kV母差保护装置之间存在的逻辑关系，其处理措施如下：①投入对应该套的220kV母差保护装置检修压板；②退出母差保护装置中跳各间隔GOOSE跳闸出口、差动、失灵保护软压板。

（2）第二层是包含在A网和B网之间存在的逻辑关系，其处理措施参照如下：退出该线路汇控柜内对应该套的闭锁另一套重合闸硬压板。

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（3）第三层是包含本间隔保护装置、合并单元以及智能终端之间的逻辑关系，其处理措施如下：①退出该线路汇控柜内对应该套的断路器出口压板；②投入该线路合并单元检修压板，检修合并单元。 4.1.2智能终端出现异常

（1）第一层是线路与220kV母差保护装置之间的逻辑关系，母差保护装置对该线路的影响是通过智能终端直跳该线路断路器，若只是智能终端需退出运行，则其逻辑关系对运行的设备不会产生影响，故不考虑。

（2）第二层是A网与B网之间的逻辑关系，处理措施如下：退出该线路汇控柜内对应该套的闭锁另一套重合闸硬压板。

（3）第三层是本间隔保护装置、合并单元、智能终端之间的逻辑关系，处理措施：①退出该线路汇控柜内断路器出口压板；②投入智能终端检修压板，检修智能终端。 4.1.3保护装置异常

①第一层是线路与220kV母差保护装置之间的逻辑关系，处理措施：投入线路保护装置检修压板，退出起动失灵软压板。

（2）第二层是A网与B网之间的逻辑关系，处理措施：退出线路保护装置GOOSE永跳软压板。

（3）第三层是本间隔保护装置、合并单元、智能终端之间的逻辑关系，处理措施：退出GOOSE跳闸出口、合闸出口、闭锁重合闸出口软压板，检修该线路保护装置。 4.2线路退出运行

（1）第一层是线路与220kV母差保护装置之间的逻辑关系，处理措施：①投入220kV母差保护装置检修压板；②退出母差保护装置中该线路的“元件投入软压板（GOOSE/SV）”；③退出母差保护装置检修压板。需要注意的是：此时220kV两套母差保护装置均要进行此项操作。

（2）第二层是A网与B网之间的逻辑关系，线路停运，故A网与B网之间的逻辑关系不考虑。

（3）第三层是本间隔保护装置、合并单元、智能终端之间的逻辑关系，处理措施：投入该线路保护装置、合并单元、智能终端检修压板进行检修。