简介：摘要：继电保护作为智能变电站的一个组成部分，因此在设备配置上需要符合智能变电站的主接线要求和整个电网系统的架构要求，同时还需要使得电网和智能变电站能够灵活、可靠、安全运行。 1、继电保护配置整体要求 按照设备的故障特征进行相应的继电保护配置。智能化变电站能够使继电保护系统具备网络化，从而能够实时对保护对象运行状况进行数据采集和状态监控，然后根据采集回的数据信息判断故障类型并采取相应的故障措施。目前使用较为广泛的是工频电气量，而也可以为最基本的采用母线的电压和设备元件的电流以及由这两者演变出的其他量，从而继电保护的形式就会根据不同的故障类型得出不同的保护措施，通常情况下有电流、电压保护，差动保护等。 按照保护对象所处于电压等级与其在系统中的重要程度来配置相应继电保护。在变电站的不同电压等级侧按照变电站的电压等级的不同其保护配置也不同。在电压等级较高的变电站由于需要继电保护能够更快的将故障元件从系统中切除出去，所以需要重点考虑主保护，后备保护可以进行简化。在变电站电压等级在110kV以上时采取的继电保护需要配置两套保护装置且符合双重化标准。主保护能够进行无时延跳闸从而以最快速度切除故障。而在变电站较低电压等级侧的继电保护可以采用远后备保护的方式。当元件出现故障，而此时安装在自身的保住装置无法正常动作时，此时可以利通相邻设备的保护装置实现延时跳闸，从而将故障切除。 在保证变电站运行的安全可靠性的前提下需要尽量简化二次回路。在变电站各个电力设备之间配置的继电保护不能出现死去问题，对电流互感器绕组的分配需要合理，两元件之间的继电保护需要交叉。 1.1、线路保护基本要求 输电线的故障按照故障类型可以分为单相接地故障、两相接地故障、相间故障、三相故障。根据输电线所处的变电站的电压等级的不同所要求配置的继电保护也存在一定差异。当变电站的电压等级在35kV以下时，此时输电线为不接地系统，通过阶段式过流保护方式实现对线路保护。过流保护也需要配置在线路保护上，但是该类型保护较容易受系统运行方式的影响，因此为了保证可选择的进行设备保护，在输电线较短的线路上也需要配置阶段式距离保护。110kV 电压等级智能变电站的线路保护需要配置阶段式相间和接地距离保护或阶段式相过流保护和零序保护。 1.2、变压器保护配置要求 根据变压器可能发生的故障类型配置不同的保护装置，但是必须满足灵敏度高、响应速度快、安全可靠性好、可自助选择的要求。通常情况系变压器的故障主要有：绕组匝间短路、绕组相间短路、引出线的相间短路、接地短路、以及其他情况。变压器发生异常主要体现在：变压器中性点电压升高、外部短路或过负荷引起的过电流、外加电压过高引起的过励磁等。按照继电保护和变压器实际故障情况，根据故障类型变压器一般需要配置主保护和后备保护，主保护主要有差动保护和电流速断保护；后备保护主要有过压保护、过流保护、过负荷保护、零序电流保护以及非电量保护等。根据智能变电站的电压等级对变压器进行配置，配置的复杂度也随着电压等级和变压器容量的升高而升高。110kV等级侧需要配置主保护有差动保护，后备保护主要有过流保护、过负荷保护、非电量保护等。 1.3 母线保护配置要求 母线保护装置的配置也是随着电压等级的不同配置装置不同。通常情况下母线保护只应用于电压等级较高侧，对于低压母线通常的母线保护措施是利用其供电元件上配置的保护装置对母线故障进行间接切除，从而达到母线保护的目的。然而，高压母线通常需要设置专门的母线保护。母线保护主要有母线差动保护、母联过流保护、断路器失灵保护等。 2、智能变电站继电保护装置配置方案 2.1 110KV 及以下电压等级线路保护配置方案 110kV电压等级的变电站采用主保护和后备保护两种形式对线路进行保护，在配置主保护时采用的是双套配置方法，所以线路中的MU的配置也要与线路保护相匹配，也采用双套配置。在智能终端处仍然可以采用单套配置，但是与两主变保护之间的连接需要采用单独网络。 线路保护的需求考虑，系统要对电压采样，采样信号可以为本间隔 MU 整合母线电压MU，通过间隔保护时对电压、电流间隔进行组合，从而有效的避免网络间隔的延时情况，在间隔单元中即完成了网络对时。 2.2 主变保护配置方案 变压器保护通常是直采直接方式使断路器动作；可以采用 GOOSE网络传输变压器保护跳母联、启动失灵、分段断路器及闭锁备自投等。变压器能够对失灵的保护跳闸指令通过 GOOSE 网络接收，可采用两种方案： （1）单套主变保护配置 由于变压器保护具有较高的可靠性和较快的响应速度，所以将主保护和后备保护分开单套配置的方案，差动保护作为主保护，并采用光纤与变压器各电压等级侧智能终端、合并单元连接；后备保护的保护装置为各电压等级侧后备保护合一装置，并采用光纤与各电压等级侧的智能终端、MU 连接。 （2）双重化主变保护配置 双重化主变保护配置方式通常应用于双母线接线形式，此时各电压等级侧的智能终端、合并单元均需要采用双配套装置。采用直接电缆跳闸的方式就地实现非电量保护，非电量时延也是采用非电量保护。 采用双重化标准配置变压器，使得每套装置都具有主保护和后备保护；各等级侧的配置也采用双重化标准。利用断路器采用直采直跳的方式实现主变保护；利用 GOOSE 网络对智能变电站网络化，实现故障跳闸指令的快速传输，在主变各电压等级侧断路器中接入非电量回路实现故障的跳闸动作。 2.3、 母线保护配置方案 根据国家电网公司发布的《智能变电站继电保护技术规范》中要求：对于母线保护配置需要采用光纤作为连接线缆直接采样、直接跳闸方式的保护配置方式，该配置方案为单套配置。采用光纤实现对母线保护上的采集回的电流信号、开关量信息信号等进行接收，再经过相应的逻辑判别，在 GOOSE 网络中的信息量利用光纤方式将信息传送至各个间隔，实现间隔的正常动作。根据母线保护的配置可以得出相应保护装置的工作方式： （1）为了能够确定每个智能开关当前的工作状态，母线保护具有下发 GOOSE 报。 （2）MU 利用 GOOSE 网络将报文发送至间隔层，达到母线保护的目的。 （3）母线保护需要对各间隔的采样信息 SV 进行接收； （4）当母线区内发生故障时，母线保护发送 GOOSE 报文到相应的故障母线间隔及母联开关的智能单元。 结论：本文进行了智能变电站继电保护配置方案的研究与确定。总结了智能变电站配置的基本要求，包括线路配置要求、变压器配置要求、母线配置要求等，然后从线路配置方案、主变压器配置方案以及母线配置方案三个方面对智能变电站继电保护配置进行了研究。