摘要：在现代社会发展当中，我国经济实力不断提高，科技成果日新月异，其中无论是各行各业的生产设备还是居民的家用电器，都离不开电力资源作为支持，并且随着社会建设的不断完善，各界的用电量也将会逐渐增加，在新时期为电力事业带来了良好的发展空间，但与此同时，500kv综合自动化变电站在长期的应用当中，继电保护设备受到老化和磨损等影响，已经不能支持电力系统日常工作需求，则需要进行相应的改进。本文针对传统500kv继电保护的智能化改造进行分析，并对各改造方案进行比对。
关键词：继电保护；智能化；改造
引言：500kv变电站是指最高电压等级为500kv的变电站，一般作为枢纽变电站，在电力系统当中500kv变电站主要有汇集其他发电站的主干线路，并与电网中的若干关键点进行连接，同时还与下一级电压的电力网连接等作用，是电力系统的重要组成部分，但针对目前情况来看，500kv变电站自投入运行至今，其继电保护设备已经达到或超过极限年限，所以相关的改造工作势在必行，而在科技事业如此发达的现代，以智能化理念对500kv变电站进行优化，更加有助于变电站的工作效率和质量的提高。
一、500kv变电站改造背景
以硬性标准来看，500kv变电站作为目前为社会输送电力资源的核心，在长期的使用过程中，继电保护装置受到外界环境和人为因素的干扰，难免会产生一定的老化和磨损情况，致使系统在运行当中的保护作用逐渐消失，一旦500kv变电站出现故障，则直接导致电力系统运行受到阻碍，而继电保护又不能发挥作用，故障不断深入和蔓延，为供电企业带来巨大的经济损失。而从时代的发展角度来看，其继电保护技术不断发挥作用，在其继电保护当中，以IEC-61850通信技术作为基础，能够极大程度提高保护工作力度和效率，减少人力投入，并且缩短了变电站安装调试周期，加快了建设速度，对于变电站的保护效果也更加实时化，为继电保护状态检修提供了良好的技术保障，因此，将传统500kv继电保护进行智能化改造，是时代发展的必然趋势，也是对变电站整体工作稳定性的保障，应当予以高度重视和应用。
二、改造方案比对
在传统500kv继电保护智能化改造当中，需要对原有装置和设备进行改良和增加，其中包括增设大量的GOOSE交换机屏、MMS交换机屏，原有的继电保护小室备用屏位已经不能满足现代需求，则需要增加继电保护小室或活动板房。在小室当中需要安装智能化保护测控装置屏、GOOSE交换机屏、MMS交换机屏，在开关场安装户外智能终端柜，并敷设光缆组网，然后完成二次回路调试。在改造当中，应当以南方电网相关标准为主，参考《中国南方电网有限责任公司调度管理规定》以及《中国南方电网公司继电保护反事故措施汇编》等相关规范，对已经出现的继电保护装置故障情况进行分析，并着重于先期防护，提高继电保护运行可靠性和稳定性为基准，不仅要确保改造后的500kv继电保护更加智能化，而且还应当保证安全性和实用性。
（一）方案：按间隔停电依次进行继电保护智能化改造
在改造方案一当中，仅需要一次停电即可完成，所以相对来说能够保障电力系统基本无长期间断，所以运行较为稳定，但其缺点也十分明显：使用此方式进行改造时，需要先对500kv边开关智能化保护、220kv线路智能化保护配置传统输入输出功能与传统母差保护配合，在整体改造完成后，投入GOOSE报文输入输出功能与智能化母差保护配合，所以存在配置冗余的问题，造成一定的浪费情况发生。
（二）方案：双重化的两套保护分别单独改造
在改造方案二当中，首先需要停止变电站第一套保护，并接入相应的电流、电压、开关量，然后进行传动试验，带负荷试验正确后方能运行，然后再启动第二套保护，重复以上方式后运行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用次中方案的优势在于无需考虑保护和智能化保护之间的配合关系，在实验当中仅需要断开本套保护的跳合闸出口硬压板，二次回路试验整齐，而其缺点在于需要进行两次断电，相对影响电力系统工作时间较长，并且在断开保护当中，500kv系统依靠单一保护运行，其中风险较高，并且在第二套保护进行接线和调试时，由于与第一套保护距离较近，容易出现走错隔间和误碰运行设备的情况。
针对于两种改造方案的优劣势进行比对，可以发现，采用第一套方案优势明显，不仅系统运行不易受到影响，而且改造工作更加具有安全性，所以在条件允许的情况下，还是应当以方案一作为主要方式。
三、传统500kv继电保护的智能化改造
（一）500kv边开关保护智能化改造方案
在进行改造当中，除却边开关保护与500kv母差保护之间存在回路联系外，都是500kv同一串内继电保护设备相互之间的回路联系，所以改造工作应当按串进行，同时停投和同时投运，能够极大程度降低改造难度和风险。对于传统500kv所进行的智能化改造工作周期较长，并且一段和二段母线传统母差保护不可能与第一串继电保护智能化改造同步退出运行，与最后一串继电保护智能化改造同步投运，而智能化母差保护只有等到最后一串设备改造完成后才能接入全部的电流回路与跳闸回路，所以整个改造过程必须要保证传统母差保护能够正常运行，而智能化母差保护只能投信号。
传统500kv边开关保护装置电源空开位于保护屏屏顶、控制电源空开位于测控屏屏顶，智能化保护装置电源空开位于保护屏屏顶，智能终端装置电源、控制电源空开位于户外智能终端柜。500kv传统母差保护跳闸回路接入边开关测控屏中，过渡过程中需从开关端子箱敷设临时电缆到智能终端柜，传统母差保护动作通过边开关测控屏、开关端子箱、智能终端柜再到开关机构实现跳闸，以便于从智能终端柜中获得开关控制电源，从传统边开关保护屏敷设临时电缆至智能化边开关保护屏，实现开关失灵启动母差、母差保护启动开关失灵回路功能，为了防止在改造过程中出现误碰等情况，则需要严格防止直接从传统母线保护屏直接敷设临时电缆。
四、500kv主变保护智能化改造
在传统500kv保护当中，500kv开关失灵的判断元件一般位于开关保护内，220kv开关失灵的判断元件则在主变保护屏内，主变非电量保护和电器量保护集中组屏，保护系统对开关失灵的情况，主要通过主变非电量保护出口继电器重动后联跳主变各侧开关。通过智能化改造后，500kv开关失灵判别元件依然不变，而220kv的开关失灵判别元件则布置于智能化母差保护中，主变非电量保护则可以原地进行布置。500kv开关失灵情况下，主要以主变电气量保护联跳主变两侧三开关，而220kv则由智能化母差保护动作联跳三侧开关。对于500kv主变保护智能化改造首先需要对主变本体和两侧开关进行改检修，将中性点TA至合并单元的二次电流电缆，并且需要对中性点端子箱和二次回路进行拆除，然后对220kv侧TA的端子箱和二次回路进行拆除，并布置二次电流电缆，主变220kv开关机构箱应当位于开关智能终端的二次电缆，智能化母差保护也需要使用新的接点，在改造当中，220kv开关端子箱能够保留，最后需要主变后备保护具有开关失灵判别功能，以及传统保护开关量输入和输出功能以及GOOSE报文传输功能。以传统保护输入和输出功能对启动220kv母线失灵保护、解除母差保护复压闭锁、220kv开关失灵启动主变保护联跳三侧开关等进行实现。在主变智能化改造后，还需要以GOOSE技术当中的报文传输功能实现以上效果。
结语：在传统500kv继电保护的智能化改造当中，核心重点在于传统保护与智能化保护之间衔接，需要在智能化改造后500kv边开关具有传统保护输入输出功能和GOOSE报文功能，并且两种功能之间能够共同进行工作，从而达到智能化的效果，对传统500kv进行整体完善，提高电力系统运行的效率和质量，实现企业长期稳定发展。
参考文献：
[1]王彦. 传统500 kV继电保护的智能化改造分析[J]. 科技创新导报, 2016(36).
[2]王彦. 传统500 kV继电保护的智能化改造分析[J]. 科技创新导报, 2016(36).
[3]裘愉涛, 杜浩良. 传统500kV继电保护智能化改造方案[J]. 电力自动化设备, 2011, 31(11).
论文作者:闫晓蕊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/15
标签：继电保护论文; 传统论文; 变电站论文; 回路论文; 方案论文; 终端论文; 功能论文; 《电力设备》2019年第8期论文;