解析110kV智能电子继电保护问题

0 引言

近年来 ，智能变电站在变电站建设过程中得到了逐步的推广 ，而智能电子继电保护技术得到了迅速的推广与应用。在常规变电站以及数字变电站的基础上 ，智能变电站通过先进的数字技术 ，采用集成设计的方式 ，有效的提高了设备生产与 = 运行过程中的可靠性 ，同时在环境保护以及能源节约方面具有明

显的优势。成为了下一代变电站发展的新趋势。其中 ，电子继电保护问题成为了智能变电站的重要技术问题 ，是整个变电站技术的关键。

1 智能变电站内继电保护设备的配置

1.1 线路保护的设置

对于 110kV 的智能变电站 ，为了实现变电站站内保护和测控等功能 ，实现功能的一体化 ，*终达到对各个单套配置进行间隔保护配置的目的。在智能保护线路当中国 ，各个线路都是采用直接采样、直接截断断路器的方式进行线路保护的。然后利用 GOOSE 网络使得相应的断路器失灵 ，同时启动重合闸保护功能 ，该功能的具体设置电路图如图 1 所示。

在该控制电路当中 ，各个线路间隔保护测量与控制装置中除了利用 GOOSE 网络来完成信息交换工作之外 ，都是采用点对点的连接方式实现信息的传输、单元合并、智能终端控制等功能 ，*终实现数据的采样以及直接跳闸 ，不需要通过GOOSE 网络就能够对电路实现断路保护。而在电路以及母线上设置的电子式互感设备能够从中获得对应的电压信号 ，在与相应的合并单元相连接之后 ，利用数据打包的方式完成数据的处理工作 ，然后利用通信光纤将信号传输至 SV 网络和被保护测控设备当中。在对跨间隔信息测控装置进行接入时 ，一般是通过 GOOSE 网络进行信息传输的。

1.2 变压器保护的设置

以变电站的具体规划设计为基础 ，110kV 变压器的电量保护可以根据两套线路来进行设置 ，而在设置的过程中又可以采用主、后备保护相互分离的方式来进行设置 ，*终达到后备保护与策略设备一体化的目的 ，形成对变压器保护的“双保险”保护。

当当变电站保护电路采用的是双套配置设置方式时 ，其两侧所采用的合并单元（MU）、智能终端设备等都需要对应的采用双套保险配置的方式。与此同时 ，在线路的中性点电流、间隙电流线路以及其相对应的 MU 侧都同时采用双套保护设置。一旦变压器出现故障 ，诸如 ：保护跳母联、线路各分段断路器以及闭锁设备自投、启动故障出现问题时 ，都能够利用GOOSE 网络对故障设备信息进行传输 ，之后变压器的各个保护设备以及智能终端通过 GOOSE 网络来获得并执行故障跳闸指令 ，将故障变压器与各侧端断路器断开。

而针对主变压器的高、中、低压侧的职能终端设备 ，则应该尽量采用冗余配置的线路保护方式 ；针对主变压器本体自身的智能终端则应该尽量采用单套配置的方式进行设置。在设置的过程中应该确保主变压器自身的智能终端能够通过开关非电量保护、本体非电量信号的上传等功能进行线路保护。

1.3 母联保护的设置

在设置母联分段保护的设置时 ，其设置原理图与图 1 方案所设置的线路保护相类似 ，同时在结构方面也更为简单。在对分段保护进行设置时 ，可以将合并单元与智能终端设备进行连接 ，*终达到不通过网络数据直接采样和保护跳闸功能就可以实现母联保护跳闸的目的。

根据对应的规程 ，110kV 的分段保护必须通过对应的单套配置方式才能达到保护和测控的目的。110kV 的分段保护跳闸能够采用点对点直接跳闸的方式 ，而其他的保护分段则必须采用 GOOSE 网络设置的方式才能达到母联保护的目的。

2 智能继电保护中实施的测试检验

继电保护是整个确保电网安全、稳定运行的根本保证。因此 ，在设置的过程中应该以可靠性、选择性以及灵敏性作为其设计方式的选择以及设计原则 ，对站内继电保护进行设置。在智能变电站当中 ，由于采用了电子式互感设备 ，且在变压器、断路器等大量的以一次设备中加装了智能处理单元 ，使得既有的保护装置能够利用光纤来进行信息传递 ，进而能够利用网络对设备进行控制。智能继电保护带来的这种现象就要求设备在变化之前必须对变电站设备进行测试。在测试的过程中，考虑到智能继电设备的出现主要是对信息传递方式的改变 ，因此在进行逻辑功能检验的过程中尽量与原有保护系统保持一

致 ，而是采用已经成熟的检验标准和方式 ，主要进行如下几点内容的工作。

2.1 采用光数字保护测试仪进行信号采集

之前采用在输入端输入保护装置电压、电流的模拟信号的方式进行信号采集 ，而且传统的保护测试仪器只能输出一些模拟信号量。而在采用光数字保护测试仪之后 ，能够直接将其接入到保护装置的光线仪态网络的输入接口进行采样和测试。采用这种方式获得的信号不存在误差 ，之前存在的零漂以及采样

精度检验等操作步骤都可以省略不计。但是 ，在设置的过程中应该尽量考虑存在跨越间隔数据要求的方式设置保护装置的问题 ，尤其是在不同的间隔进行数据传输时 ，信号到达时间的同步性也应该进行确定 ，否则将难以满足对应的保护装置要求的设置。

2.2 积极利用 GOOSE 网络的检修可扩建安全性

在一、二次设备条件相同的情况下 ，与传统的直接在保护节点跳闸然后保护方式相比 ，智能继电保护设备是采用GOOSE 网络进行指令信息的传递 ，在将报文信息经过信息网络发送到智能终端进行保护跳闸功能。通过这种方式 ，继电保护能通过网络信息控制的方式实现传输跳闸、相互隔离以及锁闭信号的方式来进行保护。与传统的回路方式相比 ，其在网络可靠性以及检修可扩建安全性方面具有明显优势。

2.3 实现了输入、输出信号的实时性与正确性

智能继电保护装置所传输的信号是建立在 GOOSE 网络协议之上实现传输的 ，且整个智能网络的传输所采用的通信信号也不再是 24V、220V 的直流电信号 ，而是具有优先级差别的GOOSE 报文。通过这种方式进行组态实验 ，对输入、输出信号进行验证 ，达到确保输入、输出信号稳定可靠的目的。