广西鸿泰勘察设计有限公司
【摘 要】本文针对某220kV 变电站电气的二次设计去分析讨论，并提出了为处理各种紧急情况以及方便运行管理而采取的相应措施，仅供参考。
【关键词】220kV变电站；二次设计；继电保护
1 概述
某220kⅤ变电站本期的规模是1台有载调压三卷主变压器，容量1×180MVA，电压等级为220/110/10.5KV。220kV电气主接线远期采用双母线接线，本期按双母线接线设计。110kV 电气主接线远期为双母线双分段接线，本期按双母线单分段接线设计。10kV终期为单母线双分段接线，本期按单母线接线设计。
本文主要针对设计中变电站投运之后可能出现的各种情况和运行管理要求，采取了相应的措施进行分析和讨论。
2 继电保护系统
电力系统和电力设各在运行过程中常产生短路和过负荷等异常情况，变电站需及时地切除故障和纠正负荷，设计充分考虑了不同设备和故障的特点，选用经过实际运行考验的成熟产品，将各种故障和异常状态造成的设各损坏和失电范围降到最低。
2.1 220kV线路保护
1、配置原则
（1）每回线路按双重化要求至少配置两套完整的、相互独立的、主后一体化的微机型线路保护。
（2）具备一路光纤通道的线路至少配置一套光纤电流差动保护，具备两路光纤通道的线路宜配置两套光纤电流差动保护。
（3）长度不大于20km的短线路应至少配置一套光纤电流差动保护，其通道优先采用专用光缆纤芯。
（4）同杆并架部分长度超过5km或超过线路全长30%的线路应配置两套光纤电流差动保护。
（5）重冰区线路的保护宜采用双通道，并至少有一套保护能适应应急通道。
（6）按断路器配置操作箱。
（7）双重化配置的两套保护配置各自独立的电压切换装置。
2.2 20kV线路保护技术要求
采用主保护和后备保护一体化的微机型继电保护装置，使用光纤通道的线路保护宜采用内置光纤接口，尽量减少保护通道的中间环节。主保护宜采用光纤电流差动保护，后备保护包括：三段相间距离和三段接地距离保护；两段定时限零序过流保护；重合闸；三相不一致保护；带延时的两段相电流过流保护。保护装置具备双通道接口方式。
2.3 20kV线路保护配置方案及通道方案
（1）220kV第I、II线路
两回线路每回线路各配置2套光纤分相电流差动保护，每套保护通道1、通道2采用不同路由的复用2M通道传输。
I、II每回线路主一、主二保护均通道1、2均需配2M通信接口装置1套，共8套，组一面屏，新增通信接口屏1面。
（2）第三回 220kV线路
第三回 220kV线路保护配置保护均通道1、2均需配2M通信接口装置。
（3）第四回220kV线路
本工程变电站220kVⅡ间隔本期建设一次设备，配测控装置，暂不配保护。保护在Ⅱ220kV线路工程中考虑。
2.4 220kV母线保护和断路器失灵保护
1、配置原则及技术要求
按双重化配置两套母线差动及失灵保护。独立配置220kV母线保护。
每套母线保护由母线差动保护、断路器失灵保护、母联过流保护、母联失灵保护、母联死区保护和母联断路器三相不一致保护构成，并具有复合电压闭锁功能。
2、配置方案
本工程220kV 母线为双母线接线，配置两套独立的差动及失灵保护，考虑母线保护独立配置。
2.5 220kV母联保护
220kV母线为双母线接线方式，本期配置1套220kV母联保护，母联保护具有过流保护，三相不一致保护功能。
220kV母联保护屏：装设独立的充电、过流保护，保护屏由母联保护、三相操作箱和打印机组成。
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2.6 110kV线路保护
1、配置原则
（1）每回110 kV线路配置一套含重合闸功能的线路保护。单侧电源的负荷端可不配置线路保护。
（2）符合下列条件之一的110 kV线路，应装设一套光纤电流差动保护：
1）双侧电源线路符合下列条件之一时，应装设一套光纤电流差动保护。
a）根据系统稳定要求有必要时。
b）线路发生三相短路，如使发电厂厂用母线电压低于允许值（一般为60%额定电压），且其他保护不能无时限和有选择地切除短路时。
c）如电力网的某些主要线路采用全线速动保护后，不仅改善本线路保护性能，而且能够改善整个电网保护的性能。
2）对多级串联的线路，为满足快速性和选择性的要求，应装设一套光纤电流差动保护。
3）对于长度不超过 8km 的短线路、同杆架设的双回线应装设一套光纤电流差动保护。
（3）对于风电场接入系统的线路，条件具备时宜装设一套光纤电流差动保护。
（4）具有光纤通道的110kV线路，可配置一套光纤纵联保护。
2.7 110kV母线保护
1、配置原则及技术要求
220kV某变电站的110 kV母线配置一套母线保护；母线保护由母线差动保护、母联过流保护、母联（分段）失灵和死区保护构成，并具有复合电压闭锁功能。母线保护独立组1面屏，按15个支路设计，适用于双母双分段接线。
2.8 110kV母联及分段保护
本期110kV母线为双母线单分段接线方式，本期配置2套110kV母联保护，1套分段保护，1套母联保护。母联及分段保护具有过流保护，三相不一致保护功能。
2.9 故障录波
配置原则：220kV变电站的录波装置按照电压等级分类进行配置，220kV部分（含线路、母联、分段、旁路）、主变、110kV部分（含线路、母联、分段、旁路）分别设置独立的录波装置。
2.10 行波测距装置
行波测距装置的配置原则：线路长度超过20km的500kV交流线路、超过40km的220kV线路或多单位维护的220kV及以上线路配置行波测距装置。其它巡线困难的220kV及以上线路宜装设行波测距装置。
2.11 继电保护故障信息系统子站
为了提高变电站运行可靠性及更好分析事故原因，全站配置1套继电保护信息子站（以下简称保信子站）。保信子站采用嵌入式装置，双机配置，采用互为热备用工作方式，双机都能独立执行各项功能。
2.12 保护装置、故障录波及故障测距装置对时精度及接口要求
系统继电保护装置具有对时功能，采用以太网或RS-485 串行数据通信接口接收时间同步系统发出的IRIG-B（DC）时码作为对时信号源。保护具备通信管理功能，与计算机监控系统和保护及故障信息管理子站系统通信，通信规约采用61850规约，接口采用以太网口。
2.13 系统保护对相关专业的要求
继电保护对通道的要求
双重化配置的两套纵联保护的通道相互独立，两条通道对应的通信设备及传输路由相互独立，且每套保护装置的两个通道不开通自愈保护。
2.14 调度自动化
2.14.1远动系统
2.14.1.1 调度管理关系及现状
220kV某变电站由省中调、市地调双重调度管理，远动信息“直采直送”送至省中调、省备调、市地调，并能接收相关调度端下达的调度控制命令。电能计费信息发往市地调电能计量自动化主站系统。
2.14.1.2 远动设备配置方案
站内配置两台互为冗余的远动装置，每台远动装置均配置与站内监控系统通信的局域网通信口以及与远方主站通信的网络通信口及专线通信口，规约库配置与各远方调度中心调度自动化系统主站一致的通信规约。每台远动装置把监控后台采集的数据通过远动通道分别传送至各调度中心调度自动化系统。
远动通信设备由计算机监控系统统一配置、组屏。
2.14.2 电能采集系统
变电站内设置一套电能采集系统，包括电能量采集终端和电能计量装置。
2.14.2.1 电能采集装置
全站配置1台电能量采集终端，以RS485方式采集各电能表信息，并与变电站自动化系统通信。
论文作者:李新柳
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第5期
论文发表时间:2016/8/24
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