智能变电站继电保护配置与定值整定李丹

智能变电站继电保护配置与定值整定李丹

李丹

（国网安徽省电力有限公司砀山县供电公司安徽省宿州市235300）

摘要：继电保护作为一项系统性的工程，对其间设备的配置和整定是保证继电保护系统充分发挥保护作用的重点内容。采用最佳的配置和整定方式可以有效缩短发现运行故障时系统自动处理的时间，或者可以提前对电力系统中的故障隐患进行预警，通知相关技术人员及时进行检修处理，从根本上降低故障对电力系统运行造成的损害，可以在很大程度上提升电力系统运行的稳定性能。文中就对智能变电站继电保护配置与定值整定的相关问题进行分析，旨在提升电力系统的稳定运行。

关键词：智能变电站；继电保护配置；定值整定

1智能变电站成为变电站发展的必然

当前智能变电站在我国发展迅猛，各地纷纷建立智能变电站来满足日益增长的电力需求，而之所以智能化成为变电站发展的一种趋势，主要基于以下几个方面的原因：

（1）随着科技的进步，信息化、自动化、数字化成为了可能，也是一种科技发展趋势，科技发展同时也在倒逼着试题进行变革，为了提升电力系统的运行效率及性能、应对不断增长的用电需求，科技也在不断运用在电力系统，尤其是变电站及其继电保护方面的科技水平在得以提高。

（2）为了提升变电站的运行效率，满足用电需求，为居民提供稳定的电力服务。这是保障人民生活水平和生活质量的重要方面，也是变电站的重要使命。

（3）环境污染带来的恶果越来越多，这些恶果使得人们不得不重视环境保护，在这种形势下，发展循环经济成为经济发展的新趋势和要求，提升变电站运行效率能够减少变电站在传输过程中的热力损耗，减轻大气气温上升带来的污染等等。

2智能电网的继保技术日益关键

智能变电站通过网络化的通信、数字化的新传输、共享的信息化机制实现了其智能化，极大地提升了运行效率，但作为其关键部件之一的继电保护将在其智能化过程中产生重要影响。在传统变电站运行过程中，在察觉变电站或其线路的运行方式有所改变，那么电站工作人员就不得不手工调节相应的继电保护设备，另外，定期的继电设备状态测试也是必须的，假如在常规测试中发现指标不合格，则有故障的继电保护装置将被立刻停用，经过调试合格并测试后才能继续使用。与智能电站继电保护相比，传统的继电保护工作方式被改变了，这主要得益于全方位的测控技术，信息化的测控技术使得继电保护效率大大提升，在节省人工成本和精力的基础上提升了设备的稳定性。

（1）其保护调试方式更加先进。智能变电站的继电保护通过多条线路进行，同时通过设备的相互配合保障其运行，另外，调度相应功能设备和线路的方式也与传统方式不同。

（2）日常运行方式更优化。对于智能变电站而言，如果电网的运行一旦发生了异常，继电保护会通过智能化控制进行自动调节，在无法进行自身调节修正异常的情况下才会采取人工干预的方式进行修正。这与传统变电站相比，大大减少了人工的操作，提高了应变效率。

（3）在巡检方式上更加高效。对于智能变电站而言，其自身具有自动化的二次设备诊断技术，对于运行中出现的微小异常，系统能很快进行修正，或者是找出原因以备工作人员进行检修，这样的话，就可以大大减少巡检频度，大大优于传统的巡检。

3智能变电站继电保护配置中存在的问题

智能变电站保护方式不够精确。在智能变电站的保护配置中，通常情况下使用的都是电流速断保护装置，这种保护配置作用的发挥就是在最大运行方式的情况下，通过系统线路末端三相短路电流对其进行整理，但是在实际的运行中，由于其灵敏度大于1.2，这种情况下要想充分发挥这一装置的作用，就需要将电流值取小一点。如果配电变压器较多，或者线路比较长，这种情况下相应的数据就需要取得更小一点。如果在定时的时候不需要将电流速断保护产生的影响考虑进去，这种情况下配电变压器投入时产生的励磁涌流的起始值就会超过电流速断的保护定值，最终造成频频跳闸的情况。

短路电流问题。在当前电力系统不断发展的过程中，其相应的规模也在不断地扩大，这种情况下智能变电站电力系统中的短路电流也会随之发生相应的变化，如果配电出口处或者变电出口处发生短路的现象，短路电流就会瞬间变大，甚至变成平时额定电流的数百倍。正常情况下短路时候产生的电流倍数越大，其最终造成的误差电流互感器的变比也会较大，这种情况下就有可能导致电流速断保护灵敏度较低的保护装置出现拒绝操作的命令。

4站内设备的配置与整定

虽然根据变电站的规模和功能差异，接线方式可以分为很多种，但是实际运行中较为常用的只有双母线接线和单母线接线两种方式。通常情况下，220kV及以上变电站由于发生故障时的影响范围较大，为此多选用双母线的接线方式，对应的继电保护设备也会采用双重配置，以确保其运行可靠性。而110kV及以下变电站相对来说，发生故障时的影响范围较小，且10kV及以下变电站在数量上占据较大比重，综合经济和故障影响范围的双重因素，可以选用单母线的接线方式，对应的继电保护装置也是单套配置，仅有部分重要设备为双份配置。

5线路保护的配置与整定

5.1220kV及以上线路

针对220kV及以上的变电站继电保护系统内应该采用双重的保护装置，无论是主动保护装置还是后备保护装置都应该按双套配置。除此之外，合并单元及智能化的终端设备也需要采用双重配置，通过电子互感器来保证采用工作的顺利进行。各个保护装置的母线电压可以通过合并单元的方式实现点与点的转接。220kV及以上线路的保护定值需要在满足限额的基础上，对上下级保护的协作关系进行整定。

5.2110kV及以下线路

针对110kV及以下的变电站继电保护系统内通常采用的是单套保护装置，分别以三段相间和接地保护、两段TV断线保护和四段零序方向保护来进行独段保护操作，对于光纤通道的电流可以根据实际保护需求进行配置。与220kV及以上线路的继电保护相同，对于电流电压及电气量的采用均来自于电子互感器，与之不同的是配置的是单套合并单元和智能终端设备。

5.335kV及以下线路

根据《智能变电站继电保护技术规范》中的规定，35kV线路保护一般为电流保护，采用保护测控一体化设备，按间隔单套配置。当一次设备采用开关柜时，保护测控一体化设备安装于开关柜内。可使用常规互感器，电缆直接跳闸。35kV线路保护一般设置二段或三段电流保护。电流I段按所供变压器低压侧故障整定。当线路所供用户数大于等于2时，电流I段可略带延时躲用户高压侧故障而影响其他用户的供电。电流II段按躲所供变压器低压侧故障整定，同时兼顾对本线的灵敏度。两者不能同时满足时，以躲所供变压器低压侧故障整定为优先，当供变压器容量较大时，过流II段不能保证对全线的灵敏度，对全线的灵敏度仅靠电流m段保证。电流m段按躲线路最大负荷电流整定，同时必须确保对全线的灵敏度大于等于2，并对相邻线路有远后备灵敏度。

结束语

继电保护是在电力系统运行故障和运行异常时完成保护动作的自动化系统，它是维系电力系统平稳运行的重要保护措施，在变电站内部的主要作用就是服务于电力系统，为此，继电保护的运行原则和规律必须符合电力系统的运行规律，并且能够与电力系统形成互相配合的关系。在科技发展的推动下，电力行业已经逐渐展开智能化变电站的建设工作，这代表着电力行业已经实现了现代化建设，对于智能变电站继电保护的配置与整定工作也需要进一步完善。

参考文献：

[1]高松.智能变电站继电保护配置与定值整定研究[D].东南大学，2016.

[2]周训勇，陈明瑜.35kV变电站的继电保护配置及其整定计算[J].通讯世界，2016，07：157-158.

[3]周健，蔡小玲，王礼伟，黄卫平，陈挺，胡文.智能变电站保护装置自适应整定的实现方法[J].电工技术，2016，08：16-17+83.

[4]陶友杰.智能变电站通用继电保护系统的研制[D].华中科技大学，2016.