孔军
（江苏省电力公司泰州供电公司 泰州市 海陵区 225300）
摘要：本文还对该110kV变电站的数字化继电保护系统进行了设计，介绍了数字化变电站对继电保护的影响，总结比较了常规保护配置方案和系统保护配置方案两种继电保护配置方案的优缺点，给出了站控层、间隔层、过程层的保护配置方案，以及一次设备的在线监测方案。目前，该110kV 变电站已投入使用，运行结果表明系统稳定、设备状况良好，证明综合自动化系统在变电站运行管理方面起到了至关重要的作用。
关键词： 变电站；一次系统；继电保护；输电系统；配电系统
一、绪 论
变电站在我们的输配电中的地位越来越重要。它连接电力系统和用户负载。是在电力配电中占用重要地位的配电站。
电力系统通过将电能的电压转化为电流，再将电流变换成电压，在这中间需要一个能将两者集中分配起来的地方，那就是变电所。电能的质量与设备的安全需要有一定的安全保障，所以电压和潮流（在这里潮流指的是各个分结点和电压的分支、电流、功率在电力系统中不同的的的走向和分布状态）需要在变电所里进行适当改变和调整，同时还要注意对输送的电线的线路和输电设备进行维护。根据电力所的应用途径它包括了输送电压的变电所和用于电气铁路和电汽车的牵引变电所。其中电力变电所有三种类型，包括了输电变电所，配电型的变电所还有变频所。这些变电所还根据自身特点有不同的级别， 60kV及以下的设置为中压变电所，10～220 kV是属于电压比较高的变电所，330～765 kV就已经达到超高水平了，超过 1000kV的就是特别高的电压变电所[1]。按照变电所在电力系统中所占的不同比重又可以将他们分类为枢纽型的变电所，中间型的变电所还有终端的变电所。
二、110kV数字化变电站继电保护的设计
电信信息接口标准、开放协议、智能一次设备、应用网络技术等技术的进步以及知识电网的构建，推进变电站的一次设备和二次设备技术的整合，再加上变电站运行方式改革，有了新时代变电站构建高端技术处理方法的数字化变电站。
数学化变电站所使用智能设备有可靠、集成、高端、环保等优点，基本要求包括全站的信息数字化、信息共享标准化、通信平台网络化，在这样要求下实施对信息监测、测量、收集、计量、控制、保护等基本功能，同时可以根据需提供的协同互动、实时自动控制、电网智能调节和在线分析决策等更加高级功能。对于常规变电站，数学化变电站的优点在于：环保、节能、结构紧密、提高自动水平和消除许多安全问题等等，并且以此达到一次设备和二次设备的智能化以及运行管理的自动化目标，更进一步分析，其表现出的技术特点还包括：坚强智能电网的信息化、互动化和自动化等。
（1）110kV数字化变电站本期继电保护配置工程概况
110kV数字化变电站这一期继电保护规模包括：
1）2套主变压器保护，2台对应三卷变压器；
2）2套110kV线路保护，与其对应的110kV户外GIS，进线2条；
3）13套35kV出线保护，11回与其对应的35kV出线，2台母联（分段）开关，运用户内开关柜设置；
4）20套1l0kV出线保护，2套站用变和3套电容器保护。
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（2）技术方案
这一方案运用数字化变电站最前端技术成果，变电站断电保护配置的标准是以IEC61850为基础，根据二级网络、三层结构实现变电站继电保护自动、信息以及互动化，按照分层的分布方式来实现数字化变电站内智能电器设备间的信息共享和相互操作任务，从总体分析系统分成三个层面，包括：站控层、过程层、间隔层。
间隔层和过程层智能终端利用的通信协议为GOOSE、合并单元熊市规约利用的通信协议为IEC 61850-9-2。间隔层和站控层保护监控等运用的通信协议为IEC 61850-9-2。站控层系统在运用SNTP网络对时间隔层和过程层设备运用B码对时。站控层和过程层二者是独立组网的，过程层运用单星型100M以太网传输GOOSE信息；站控层利用双星型100M以太网，各小室间交换机利用光纤来实现关联。
GOOSE的信息传递方式：保护装备的跳合闸GOOSE信息运用光纤的点对点方式，直接接入就地智能的终端；测控装置的告警、开出等信息，还包括保护间闭锁、启动失灵、逻辑互锁信息，还有断路器机构位置借助GOOSE网络传递。
SMV采样值信息传递模式：保护盒合并单元借用光纤点对点的方法直接进行连接，电度、测控、录波借用过程层网络来采样。
110kV户外GIS、母线PT、主变进线利用数字量输出的电子式互感器，同时配置数字化电度表；35、1l0kV间隔利用模拟小信号输出电压电流一体化的互感器，配备具备模拟小信号接入电度表，和保护装置一体化放置在开关柜；35、1l0kV母线配置数字量输出电子式电压互感器。
（3）变电站运行情况
某110kV 变电站目前已经投入使用，运行的结果显示系统的稳定性良好，设备状况良好，在企业的生产中充分发挥其作用，说明综合自动化体系在变电站运行管理方面还是起到了显著的作用。
PS-6000 后台监控系统借助测控装置、保护装置以及其他 IED 设备搜集上送而来的数据进行处理分析，从而实现对变电站的运行的监控。变电站值班人员在监控室内，就能够从 CRT屏幕上直观地监控运行的实时情况与历史情况。
倘若值班人员想要知道 110kV 站或各个子站点中运行设备更为详尽的情况，系统还设定有专门单个设备参数的显示。能够依采取定位的方式在主界面或则各个分界面进入具体设备现实界面。具体设备参数显示界面清楚的显示出当前设备的状态，同时能够借助波形记录查看一天之内的三相电压、三相电流和有功功率等电力参数，以便于用户针对突发故障进行查找。能够查看设备运行曲线图与电压棒图。
在变电站运行情况的监视中报表，起到很重要的作用。各类报表生成和管理师电厂和变电站等在生产过程中的重要资料，报表能够显示出所有设备的运行工况，这就有助于全面、准确和及时的掌握这一情况，给安全生产与运行分析提供充足的依据。某110kV变电站综合自动化系统借助了报表设计器来满足用户的要求，将一些常用的报表，诸如事故、测量、计量报表，分时报表、班报表、日报表、月报表、年报表等设计成为常用报表模板储存于本地数据库中，倘若有需要就能够进入生成报表。变电站值班人员能够随时查看报表中各个整点时段的参数，包括母线电压，有功功率、线路电流、无功功率，有功功率、各侧电流、无功功率、主变压器温度等，与此同时还可以将报表打印输出，给生产运行提供有效的分析数据支撑。
三、结 论
当前国内最为常见的、使用数量最多的高电压变电站即为 110kV 变电站，而继电保护装置则成为电力系统的一个重要的构成成分。数字化变电站一次设备与二次设备的智能化、二次接线设计和变电站继电保护配置的简化成为大势所趋，继电保护应当思考怎样顺应这种变化，从而尽快实现较为合理的保护配置。
此论文的研究属于某变电站110kV变电所设计，运用所学到的理论知识，通过对原始资料的分析和短路计算，掌握变电所的电气主接线方案的选择，主要电气设备的选型。主变压器台数、容量及型号的选择，以及各种保护的确定等。确定最终该发电厂电气主接线方案，完成对变电所的初步设计。站在数字化变电站的角度，详尽的阐述了数字化变电站对继电保护的影响；通过比较和总结，得出常规保护配置方案与系统保护配置方案这两种继电保护配置方案的优缺点。指出常规保护配置方案是数字化继电保护的一项较易实现的过渡方式，系统保护配置方案在运行经验上较为欠缺，但是其优点在于接线简单、分析全面，这是数字化变电站继电保护发展的趋势。
参考文献
[1]刘介才.工厂供电[M].机械工业出版社，2003.346~364
[2]电力系统一次接线[M].电力工业出版社，1992.200~250
论文作者:孔军
论文发表刊物:《电力设备》2015年7期供稿
论文发表时间:2016/2/2
标签：变电站论文; 变电所论文; 设备论文; 报表论文; 继电保护论文; 电压论文; 方案论文; 《电力设备》2015年7期供稿论文;