變電站繼電保護(hù)問(wèn)題研究

1、智能變電站論文：變電站繼電保護(hù)問(wèn)題研究【摘要】智能變電站作為智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，其建設(shè)關(guān)乎堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)總體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。為指導(dǎo)和推進(jìn)智能變電站技術(shù)的建設(shè)，國(guó)家電網(wǎng)公司先后出臺(tái)了智能變電站技術(shù)導(dǎo)則、設(shè)計(jì)規(guī)范、繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范等一系列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。本文根據(jù)現(xiàn)有頒布的技術(shù)規(guī)范，重點(diǎn)針對(duì)110kv智能變電站，對(duì)繼電保護(hù)裝置的實(shí)施和驗(yàn)收方案進(jìn)行探討。【關(guān)鍵詞】智能變電站；繼電保護(hù)；配置原則；檢測(cè)內(nèi)容1.智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范頒布于2010年4月，重點(diǎn)規(guī)范了繼電保護(hù)配置原則、技術(shù)要求、信息交互原則以及電子式互感器、合并單元等相關(guān)設(shè)備配置原則及技術(shù)要求，適用于110(66)kv及以上電壓

2、等級(jí)的新建、改(擴(kuò))建智能變電站。除了強(qiáng)調(diào)常規(guī)變電站中繼電保護(hù)的“四性”要求、220kv及以上電壓等級(jí)繼電保護(hù)系統(tǒng)的雙重化配置要求等常規(guī)功能外，該規(guī)范指出110kv及以上電壓等級(jí)的過(guò)程層sv網(wǎng)、goose網(wǎng)、站控層mms網(wǎng)絡(luò)應(yīng)完全獨(dú)立；繼保裝置接入不同網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)采用相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)接口控制器；保護(hù)應(yīng)直接采樣，對(duì)于單間隔的保護(hù)應(yīng)直接跳閘，涉及多間隔的保護(hù)(母線保護(hù))宜直接跳閘；繼電保護(hù)設(shè)備與本間隔智能終端應(yīng)通過(guò)goose點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。該規(guī)范還對(duì)不同電壓等級(jí)的線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、母線保護(hù)、高壓并列電抗器保護(hù)，斷路器及短引線保護(hù)，母聯(lián)(分段)保護(hù)、故障錄波及網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析裝置、安全自動(dòng)裝置、過(guò)程層網(wǎng)

3、絡(luò)、智能終端、電子式互感器及相關(guān)設(shè)備的配置原則與設(shè)備技術(shù)要求進(jìn)行了說(shuō)明；界定了繼電保護(hù)設(shè)備信息交互的要求、交互信息的內(nèi)容，以及繼電保護(hù)裝置就地化的實(shí)施原則。規(guī)范的附錄部分分別對(duì)3/2接線型式、220kv及以上變電站雙母線接線形式、110kv變電站接線形式中的繼電保護(hù)實(shí)施方案進(jìn)行了詳細(xì)圖例說(shuō)明，增強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)變電站智能化建設(shè)和改造中繼電保護(hù)環(huán)節(jié)的可操作性。2.110kv數(shù)字化變電站保護(hù)配置情況110kv數(shù)字化變電站為內(nèi)橋接線，站內(nèi)主開關(guān)選用常規(guī)開關(guān)。目前，站內(nèi)雖然配置了電子式互感器(110kv線路和內(nèi)橋間隔配置羅氏電子式電流互感器，主變110kv側(cè)套管配置全光纖式電子式電流互感器，10kv間隔配置模

4、擬小信號(hào)互感器)，沒(méi)有配置一體化平臺(tái)和智能變電站的高級(jí)應(yīng)用功能，所以從嚴(yán)格意義上講，該站目前還只能算數(shù)字化變電站， 但在站內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、保護(hù)裝置及合并單元的配置、網(wǎng)絡(luò)方式可為智能化變電站的建設(shè)提供參考。110kv數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)采用三層側(cè)設(shè)備兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，與智能變電站的要求一致。站內(nèi)過(guò)程層采用sv網(wǎng)絡(luò)和goose網(wǎng)絡(luò)合并組網(wǎng)方案，站內(nèi)保護(hù)配置有線路縱差保護(hù)、母差保護(hù)、故障錄波器等，110kv母差、主變及110kv智能終端，合并單元按雙重化配置。110kv及主變10kv側(cè)相關(guān)間隔的過(guò)程層goose命令、sv數(shù)據(jù)和ieee1588v2對(duì)時(shí)報(bào)文均通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送。雙重化配置的第一套智能電子設(shè)

5、備(ied)及單套配置的110kv線路保護(hù)、母聯(lián)保護(hù)等保護(hù)裝置接入過(guò)程層a網(wǎng)，雙重化配置的第二套ied接入過(guò)程層b網(wǎng)，110kv單套配置的智能終端同時(shí)接入過(guò)程層a網(wǎng)、b網(wǎng)。3.站內(nèi)各設(shè)備的保護(hù)配置3.1線路保護(hù)對(duì)于110kv智能變電站，站內(nèi)保護(hù)、測(cè)控功能宜一體化，按間隔單套配置。線路保護(hù)直接采樣、直接跳斷路器；經(jīng)goose網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)斷路器失靈、重合閘等功能。線路間隔內(nèi)保護(hù)測(cè)控裝置除了與goose網(wǎng)交換信息外，均采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接和傳輸方式直接與合并單元、智能終端相連；保護(hù)測(cè)控裝置與合并單元的連接和數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)直接采樣功能，與智能終端的連接實(shí)現(xiàn)直接跳閘功能，均不通過(guò)goose網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)；安裝在線路和母

6、線上的電子式互感器獲得電流電壓信號(hào)后，先接入合并單元，數(shù)據(jù)打包后再經(jīng)過(guò)光纖送至sv網(wǎng)絡(luò)和保護(hù)測(cè)控裝置；跨間隔信息接入保護(hù)測(cè)控裝置時(shí)，采用goose網(wǎng)絡(luò)傳輸方式。3.2變壓器保護(hù)按照規(guī)程要求，110kv變壓器電量保護(hù)宜按雙套進(jìn)行配置，且應(yīng)采用主、后備保護(hù)一體化配置。若主、后備保護(hù)分開配置，后備保護(hù)宜與測(cè)控裝置一體化。當(dāng)保護(hù)采用雙套配置時(shí)，各側(cè)合并單元(mu)、各側(cè)智能終端均宜采用雙套配置；中性點(diǎn)電流、間隙電流并入相應(yīng)側(cè)mu。變壓器保護(hù)直接采樣，直接跳各側(cè)斷路器；變壓器保護(hù)跳母聯(lián)、分段斷路器及閉鎖備自投、啟動(dòng)失靈等可采用goose網(wǎng)絡(luò)傳輸。變壓器保護(hù)可通過(guò)goose網(wǎng)絡(luò)接受失靈保護(hù)跳閘命令，并實(shí)現(xiàn)

7、失靈跳變壓器各側(cè)斷路器。與前述線路保護(hù)類似，變壓器高、中、低壓側(cè)合并單元得到的電流電壓信號(hào)直接送至sv網(wǎng)絡(luò)和變壓器保護(hù)裝置，變壓器保護(hù)裝置不從sv網(wǎng)絡(luò)取數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的直接采樣功能；變壓器高、中、低壓側(cè)的智能終端除了連接goose網(wǎng)絡(luò)外，直接與變壓器保護(hù)裝置相連，實(shí)現(xiàn)方案上，保護(hù)裝置直接通過(guò)智能終端跳閘。主變高中低壓側(cè)智能終端宜冗余配置，主變本體智能終端宜單套配置；主變本體智能終端宜具有主變本體/有載開關(guān)非電量保護(hù)、上傳本體各種非電量信號(hào)等功能。變壓器非電量保護(hù)應(yīng)就地直接電纜跳閘，現(xiàn)場(chǎng)配置本體智能終端，通過(guò)goose網(wǎng)傳輸非電量動(dòng)作報(bào)文以及調(diào)檔、接地刀閘控制信息。3.3母聯(lián)(分段)保護(hù)分

8、段保護(hù)的實(shí)施方案與圖1所示的線路保護(hù)類似，而且結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。分段保護(hù)裝置直接與合并單元和智能終端連接，分別實(shí)現(xiàn)不通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換的直接采樣和直接跳閘功能；同時(shí)，保護(hù)裝置、合并單元和智能終端等設(shè)備，均通過(guò)相互獨(dú)立的goose網(wǎng)絡(luò)和sv網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的跨間隔傳輸。按照規(guī)程要求，110kv分段保護(hù)按單套配置，宜實(shí)現(xiàn)保護(hù)、測(cè)控的一體化。110kv分段保護(hù)跳閘采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直跳，其他保護(hù)(主變保護(hù))跳分段采用goose網(wǎng)絡(luò)方式；母聯(lián)(分段)保護(hù)啟動(dòng)母線失靈可采樣goose網(wǎng)絡(luò)傳輸。4.站內(nèi)繼電保護(hù)的測(cè)試檢驗(yàn)繼電保護(hù)是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線，必須遵循可靠性、選擇性、速動(dòng)性、靈敏性的原則。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和電壓等級(jí)的不斷提高，對(duì)繼電保護(hù)“四性”的要求不僅沒(méi)有降低，反而提出了更高的要求。智能變電站應(yīng)在保證繼電保護(hù)功能不變的基礎(chǔ)上，改進(jìn)繼電保護(hù)信息共享、互操作的方式，即設(shè)備間交換信息的方式。由于智能變電站中，電磁式互感器被電子式互感器代替，變壓器、斷路器等一次設(shè)備也加裝了智能單元，使得原來(lái)保護(hù)裝置與外界的連接介質(zhì)全由光纖取代，信息全由網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)備傳遞。針對(duì)這樣的變化必須提出智能變電站保護(hù)設(shè)備的測(cè)試方案。由于保護(hù)裝置沒(méi)有發(fā)生變化，變化的只是信息的傳遞方式，因此保護(hù)的邏輯功能檢驗(yàn)和原來(lái)一致，可以