变电站继电保护就地化整体解决

摘要：电力行业作为国民经济持续增长的重要组成部分，在建设和发展中，越来越多先进技术和设备应用其中，促使变电站逐渐自动化和智能化发展。变电站继电保护同样经历了数十年的创新和发展，无论是物理形态还是运维技术都发生了不同程度上的变化。继电保护中，保护技术不断推陈出新，但是始终围绕着四性要求，促使继电保护工作效率大大提升，故障几率下降，促使电力系统运行更加稳定。但是，伴随着电力供应需求量增长，投运变电站数量不断增长，运行保护设备规模不断扩大，导致一系列新的问题出现，在不同程度上影响着变电站的安全稳定运行，还需要进一步完善和解决。

关键词：变电站;继电保护;就地化;解决方案

一、配置方案

1.1整体配置原则

1.1.1继电保护就地化必须坚持“四性”原则，即选择性、可靠性、速动性以及灵敏性，通过对智能变电站继电保护前十年的运行经验总结来看，我们应着重对数据可靠性的降低、保护动作时间以及保护采样环节等一系列问题来提出解决方案以提高继电保护的速动性和可靠性。

1.1.2就地化继电保护要求采用紧凑化的安装结构，设备应该适合各种恶劣环境气候的影响，装置的安装采用标准化接口，即插即用。

1.1.3就地化继电保护需要根据断路器来设置间隔保护单元。所设置的单元可采用逻辑独立、物理集成的方式来达到母线保护、线路保护以及主变保护的目的，且过程中要将所得的信息上送到过程层网络。间隔保护单元可采用直接跳闸和直接采样的方式来减少跳闸输出和数据采集的中間环节，缩短电气之间的连接距离，但必须贴近一次设备安装。在变电站的网络设计当中，站控层网络采用IEC61850通信协议的制造报文规范MMS，而过程层网络所采用的是IEC61850-8-1以及IEC61850-9-2协议，用以达到共享网络传输的目的。

1.2继电保护配置方案

1.2.1线路保护

我们需要结合实际情况，根据线路接线方式的线路间隔来对线路保护进行配置方案的设计。对于母线接线方式，应采用两个断路器并联的保护单元，以实现独立数据的单独采样。线路保护应优先考虑以线路测电压的方式，同时可根据装置配置电压切换模式。

1.2.2母线保护

母线保护应采用分布式方案，不需要设置独立的母线保护装置，只要与线路保护复用间隔保护单元即可。各单元环网连接，同时维系母线保护功能。在逻辑上，设置主分布式保护方案曰也可采用无主式保护方案将保护功能分开独立完成运算。另外，电压互感器应是相互独立分开的。

1.2.3变压器保护

应当采用分布式方案，侧方电路与单元相互对应，构成双向环网，为实现变压器保护提供了保障依据。

1.2.4站域保护

与就地化的继电保护相辅相成，在功能上需要依据层次化保护的原则对其进行配置，以实现就地保护的配置和优化。

二、继电保护就地化运维技术

2.1就地化继电保护智能安装系统

较之传统室内安装的二次设备，就地化继电保护装置运行环境较为复杂，所以设备的运行管理和控制难度较高。对此，部分专家创新性的提出就地化设备微环境智能控制。就当前一种常见的继电保护系统来看，在间隔布置基础上的就地化继电保护智能安装系统，其中集合了装置运行状态采集、温湿度采集和照明等多项功能，确保就地化继电保护系统可以安全稳定运行，实现系统运行数据的记录和存储。光伏效应存储电池可以作为对于变电站继电保护装置的备用电源，确保外部电源断电后装置仍然可以正常运行。如果设备运行中由于高温出现冒烟、绝缘烧毁现象，可以通过消防喷淋系统尽可能解决其中的异常问题，将异常情况控制在合理范围内，实现对设备除尘降温工作。

2.2就地化继电保护自动测试系统

就地化继电保护装置在运行中，在开关附近安装二次设备，将原本的人机界面取消，尽管现场设备安装调试不变，但是可以在检修中心实现设备的调试，系统集成化水平更高，可以满足现场即插即用需要。对于就地化继电保护自动测试系统来看，可以实现作业现场即插即用。实现测试模板自动生成和保护。具体主要是由以下几个方面组成：①结合被测试装置运行环境，实现设备配置信息和测试模板的自动生成，根据实际情况来选择测试项目，为用户提供更多样化的选择。②根据选定的自动测试模板，将测试终端连接在一起，为主机提供测试功能。测试终端在执行命令时，模拟故障电气量信息，实现数据信息的收集和反馈，形成闭环控制，判断各项指标是否满足实际要求。③设备测试结束后，自动化生成报告，传递给主机服务器，将测试报告存储到数据库中，进行统一化管理。

2.3就地继电保护现场检修

就地化继电保护装置运行中，由于人机交互界面取消，只能在智能管理单元远程实现控制，在一定程度上导致工程现场运行维护工作难度较高，涉及内容较为复杂。针对此类问题，智能运维终端可以实现数据信息自动化采集和加工，是信息资料传输的基础载体，结合实际情况开发APP，完成设备的运行、维护和检修工作，将数据信息传输存储到数据系统中，促使系统自动化管理和控制。通过智能运维终端运用后，可以实现自动化检修、巡视和回路映射，协调各项工作开展，借助信息网络技术来辅助工作开展，降低运行维护负担，提升工作效率，促使智能运维提高运行可靠性，对于就地化继电保护创新和发展具有重要的促进作用。

2.4就地化继电保护运维支撑

变电站运行中越来越多先进技术和设备应用其中，促使变电站智能化水平不断提升，可以有效降低人工劳动强度，同时对于设备远程管理提出了更高的要求。通过就地化继电保护远程运维系统，可以推行更具创新型的管理模式，实现远程监控和智能化管理。站端设备中集合了先进的测量和传感技术，可以实现设备的实时监控和管理，包括设备的温度、湿度和电压等指标，将这些数据传输到系统中。

三、结语

综上所述，随着社会对电力能源需求的不断增加，变电站的建设也面临着越来越大的挑战。继电保护作为变电站的重要工作内容，采取继电保护就地化方法是解决智能变电站诸多问题的重要手段。因此，在变电站继电保护工作中，要认真分析继电保护就地化所呈现的各种问题，在此基础上提出较为适合的配置方案，有效解决问题，提高继电保护的运行管理水平，进一步促进电力企业的健康稳定发展。

参考文献

[1]笃峻，叶翔，葛立青，等.智能变电站继电保护在线运维系统关键技术的研究及实现[J].电力自动化设备，2016，36（7）：163-168.

[2]王增平，姜宪国，张执超，等.智能电网环境下的继电保护[J].电力系统保护与控制，2013，41（2）：13-18.

[3]裘愉涛，王德林，胡晨，等.无防护安装就地化保护应用与实践[J].电力系统保护与控制，2016，44（20）：1-5.

作者介绍：

蒋龄震（1994.3.19），性别：男;籍贯：江苏常州;民族：汉;学历：本科、学士;职称：助理工程师;职务：220kV副值值班员;研究方向：变电。

国网江苏省电力公司常州供电分公司 213000