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摘要：我国的国家电力能源总体需求量在不断上升，智能变电站发展建设开始受到更多关注和重视，需要保证电能质量和变电站的实际运行效率，同时应该在智能变电站继电保护方面的相关研究已经发展成为了重要内容。所以应该在继电保护的过程中提高配置的合理性，保证智能变电站的正常运行。
关键词：110kv；智能变电站；继电保护
1解析110kV智能变电站的继电保护配置
1.1刍议110kV智能变电站的继电保护相关装置
以合理化的继电保护配置方案为基本依据，将过程层及变电站层进行合理的统一，进而形成智能化的变电站装置设备。对于继电保护装置进行相应的分析，其详细的组装配置如图1所示。将一次性设备运用到继电保护中，对继电保护过程层的配置采取独立保护，若一次性设备是智能设备，则将保护设备安装在过程层的内部位置，如果不是则将保护设备、测控设备及合并器等安装在就近的汇控柜位置中，进而逐渐将设备的运行及维护加以简化。
1.2继电保护原则在110kV智能变电站中的应用
以110kV变电站为对象，就站内的接线环节来说，取一种高电压级别的变电站形式和设备结合的装置相比较为精简，对110kV继电保护配置应着重于满足以下几点：①与传统继电保护相比，智能变电站具备选择性、可靠性、灵敏性及快速性等基本要求，在进行智能变电站的保护当中，应进一步满足4个性能要求以及其他电力工程中安全防范的规则；②110kV变电站与电压较高的级别变电站相比，对继电保护变电站过程中的 SV 网和GOOS网，站控层的MMS网之间的关系较为独立，当继电保护与各个网相连接时，数据端口的控制保持独立；③110kV及高电压器级别的变电站，将母双线、单双线进行合理分段，这两种存在差异的接线方式，如果满足设置好的前提条件及相关要求，可以将电子式电压互感器合理安装在内；④以110kV及较低电压的继电变电站为基本依据，应选用一款具备保护测控装置一体化的复合型设备安装；⑤就110kV和较低电压级别的变电站为例，在将保护装置就地安装的过程中，可以使用智能终端将装置统一集成安装；⑥以110kV变电站与低电压级变电站为载体，就主变压器这一设备而言，应采用冗余配置安装在每一侧的合并单元；⑦就合并单元格这一环节来说，应将继电保护过程层产生的相关网络信息进行备案，运用故障录波形式与网络报文一同记录的方式，并将其进行总结归纳，并以科学的角度进行分析。
2智能变电站继电保护常见问题
1）电网建设在大部分地区都实现了配电网电源点安装，但是无论是建设水平还是建设能力，早期电网建设都存在一定的不足，同时该网络电源点的技术水平要求较低，主要目标在于维护正常网络运行。所以对于电能输入的限制较高，这也同样是我国供电企业现阶段较为关注和重视的问题。2）近些年来，我国的城镇发展建设速度不断加快，电力设施也在实现范围扩展，但是依然存在部分地区的配电网络基础设施建设落后，电力的输电线路冗长，导致实际的电源负荷开始升高，这也进一步由此会加大大面积停电事故，这会导致人们正常工作与生活受到影响。3）在我国的传统电网建设中，经常会出现线路设计问题，电网的线路设计施工过程中的处理不当容易造成电网建设的困难。
3案例分析
某 地 110 kV 变 电 站 一 台 主 变，其 容 量 为20 MVA。35 kV 和 10 kV 出线分别为四回、八回。其中10 kV 配电系统采用的开关型号为 ZN28 型真空断路器，配 CT19 型弹簧操动机构。10 kV 线路还设置了相应过电流保护及电流速断保护。自 2012 年投运以来，其运行状况均为较好。伴随该地在使用电量的持续增加，其配变容量也在不断地增加，截至 2015 年初，该变电站开始失常出现变压器烧毁或主变低压侧近区故障状况，现具体分析如下。变压器后备保护当中所存在的问题：针对变压器烧毁这一现象，其主要有以下三种状况，首先，变压器针对瞬间冲击电流，在具体耐受能力方面出现不强的状况，对于长时间大电流不能承受。变压器低压侧近区发生相应短路状况，且大电流对变压器造成一定冲击，并对变压器的稳定性造成破坏，最终造成变压器烧毁的状况。其次，针对变压器低压侧来讲，缺乏相应双重保护措施。对于真空断路器，在失灵状况下也缺乏相应保护措施。变压器 10 kV 侧母线，主要依据主变 10 kV 侧过流保护，且在具体保护上存在延时，以此实现故障排除。针对变压器 10 kV 侧过流保护来讲，如果真空断路器出现失灵或拒动现象，高压侧过流保护对于低压侧而言，在故障灵敏度方面不够，同时，如果真空断路器在分段方面不能将其作用给予发挥，就难以排除低压侧故障。最后，如果故障出现在 10 kV 出线间隔，配电设备质量不高，或者配电装置内部电器间隔距离不够，就会导致母线故障的产生。低压侧近区故障：如果短路现象发生于变压器出线近区，并且不能及时、有效地排除故障，或 10 kV 侧母线发生短路，都会对变压器造成严重威胁，最终导致严重的设备事故。
4具体解决对策
4.1 变压器后备保护的具体措施
4.1.1 复合电压闭锁过流保护
当前无论任何电力设备及线路，在具体的运行过程中，任何时间内，均需要具有独立完整性的两套继电保护装置，利用两台完全独立的断路器，来实现控制及保护的目的。如果当中的一套保护装置或设备，出现断路器停止工作的状况，另一套设备及断路器就会将线路断开，然后及时发现故障并给与排除。针对此种原则，低压母线如若存在变压器高压侧，在复合电压闭锁过流中出现对低压侧的故障感应存在不灵敏度状况，可在变压器低压侧放置一套过流保护装置，并且两套保护装置，不管直流或交流，其均处于独立状态，这样就能弥补原低压侧过流保护对变压器的保护。此外，还应根据低压侧先跳以及高压侧后跳的实际情况，延长低压侧过流保护时间，以此达到跳总出口的目的。同时，还可联合使用高、低压侧复合电压闭锁，达到提升高压侧复合电压闭锁对于低压侧短路的灵敏度。
4.1.2变压器接地后备的保护举措
将放电间隙过流保护相应延时进行增加，并将切除接地故障的时间留出，能够对不接地变压器放电间隙过流保护所存在的抢先动作予以解决。对于变压器过电压来讲，在运行过程中，3U0零序过电压保护有效性，相比于放电间隙过流保护，要明显高于后者，因此，针对那些新建110 kV 变电站来讲，将 110 kV 母线三相电压互感器予以建设十分必要。此外，还应不断完善放电间隙过流保护，以及中性点零序过流保护和零序过电压保护等，增加变压器接地保护所存在运行方式的灵活性及可靠性。
4.2低压侧近区故障的具体保护措施
首先，对限时电流速断保护进行增加。当出现高压侧复合电压闭锁过流，相对于低压母线，出现灵敏度不够状况，可在低压侧增加一套过流保护装置。此种新增保护举措，还应采取限时速断，并将其配合于低压出线速断，先本侧限跳，然后总出口限跳。此外，针对原过流保护要与出线过流进行配合，先行本侧限跳，而后对总出口限跳。如果存在灵敏度非常高的状况，可将原低压侧过流进行两段式设计。针对第一段，可实施限时速断，然后与出线速断相配合，均对跳本侧予以作用；针对第二段，其实际为过电流，将其与出线过流进行配合，同样采取先本侧限跳，后总出口限跳的对应方式。对于上述状况来讲，当增加限时速断后，如果故障发生于低压母线，或送出线近区，对于新增加的限时速断装置，其就会以 1 到 2 个级差实施短暂延时后，变压器瞬间跳开，实现故障排除的目的。其次，将母线保护装置增设。针对低压母线，如若其存在短路容量大状况，并且变压器低压侧的限时速断保护对本母线不够灵敏，以及变压器对低压侧短路耐受能力较差，应适当增加母线保护装置，就低压母线故障排除时间进行缩短。
结束语
智能变电站技术作为现阶段综合性、技术性相对较强的行业，对智能变电站内部的继电保护是相对较为关键的，变电站技术的整体发展与电网架构、变电站选取地址、变电站设备的实际运行状况以及电力网络通信的实际情况等外部因素有着直接的联系，应对110kV智能变电站的继电保护技术进行不断的完善，充分了解智能变电站的巡视知识、操作知识、维护知识及故障处理知识等，进一步强化我国变电站整体水平，提升设备安全可靠性。
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论文作者:王正娟,李维斌,杨雁飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
标签：变电站论文; 变压器论文; 低压论文; 母线论文; 继电保护论文; 智能论文; 过流论文; 《电力设备》2017年第11期论文;