程晓君 杨恺晋

【摘  要】继电保护是电力系统最重要的二次系统。它对电力系统安全稳定地运行起着极为重要地作用。随着近年来微机继电保护的不断投入，以往的检验标准已逐渐不适应系统的发展，因此。我们需要寻求更加完善的检验方法，只有系统、全面、准确地进行继电保护检验。才能确保整个电力系统的安全。

【关键词】智能变电站;继电保护;配置原则;检测内容

1 关于智能变电站继电保护的相关内容

1.1 概述

在智能电网的建设过程中，最为重要的内容就是智能变电站的建设。与传统变电站不一样的是，智能变电站中的信息处理，往往需要从智能化、数字化的方向去收集、分析以及处理。同时，在智能变电站中软件和硬件的使用方面，也需要采用智能化、规范化的通信协议。相对于传统变电站来说，智能变电站比较明显的优点就是其是以网络和计算机为载体进行工作的，使得继电保护系统能够智能化、自动化的运行。所以，智能变电站继电保护系统的可靠运行，是高效、全方位采集和应用相关数据的必要基础，也是保证变电站安全、稳定运行的重要基础。

1.2 关于继电保护系统的特点

1.2.1 信息处理更加灵活

与常规变电站最大的不同就是智能站信息传输的数字化。电流电压采样可以采用常规的互感器，也可以采用光学互感器、电子式互感器等。借助于网络技术，各种数据通过光纤将过程层、间隔层及站控层联系起来，进行信息的订阅与发送。这种信息传输方式，更加灵活、稳定、高效。其不仅在信息处理方面更加灵活，而且能够自动借助智能化的网络技术来减少变电站中的二次回路连接线的数量。这样一来，智能变电站也能够更加安全、可靠地运行，为电网的正常工作提供保障。

1.2.2 检测系统故障迅速

在实际情况中，智能站继电保护系统能够检测电力系统中的故障问题，及时发现电力系统中所潜在的隐患问题。在某个电力设备或者是电子元件出现故障时，继电保护系统还能够及时发出警报，提醒工作人员及时处理。

1.2.3 安装使用非常方便

由于智能站大量减少二次电缆的使用，所以继电保护系统采购与安装所消耗的成本比较低，操作起来很简单，安装起来也非常方便。在继电保护系统中所使用的材料大都比较轻，不仅有利于电力施工、提高安装效率，也能够在一定程度上减少占据空间。

2 各设备的保护配置

2.1线路保护

对于110KV智能变电站，站内保护、测控功能宜一体化，按间隔单套配置。线路保护直接采样、直接跳断路器;经GOOSE网络启动断路器失灵、重合闸等功能。

2.2变压器保护

按照规程要求，110KV变压器电量保护宜按双套进行配置，且应采用主、后备保护一体化配置。若主、后备保护分开配置，后备保护宜与测控装置一体化。

当保护采用双套配置时，各侧合并单元（MU）、各侧智能终端均宜采用双套配置;中性点电流、间隙电流并入相应侧MU。

2.3母联（分段）保护

分段保护的实施方案与图1所示的线路保护类似，而且结构更为简单。分段保护装置直接与合并单元和智能终端连接，分别实现不通过网络数据交换的直接采样和直接跳闸功能;同时，保护装置、合并单元和智能终端等设备，均通过相互独立的GOOSE网络和SV网络，实现信号的跨间隔传输。按照规程要求，110KV分段保护按单套配置，宜实现保护、测控的一体化。110KV分段保护跳闸采用点对点直跳，其他保护（主变保护）跳分段采用GOOSE网络方式;母联（分段）保护启动母线失灵可采样GOOSE网络传输。

3 站内继电保护的测试检验

继电保护是电网安全稳定运行的第一道防线，必须遵循可靠性、选择性、速动性、灵敏性的原则。随着电网规模的不断扩大和电压等级的不断提高，对继电保护“四性”的要求不仅没有降低，反而提出了更高的要求。智能变电站应在保证继电保护功能不变的基础上，改进继电保护信息共享、互操作的方式，即设备间交换信息的方式。

由于智能变电站中，电磁式互感器被电子式互感器代替，变压器、断路器等一次设备也加装了智能单元，使得原来保护装置与外界的连接介质全由光纤取代，信息全由网络化的设备传递。针对这样的变化必须提出智能变电站保护设备的测试方案。由于保护装置没有发生变化，变化的只是信息的传递方式，因此保护的逻辑功能检验和原来一致，可以沿用原来成熟的检验标准。针对变化的部分提出新的测试方法，主要有如下几点。

（1）原来输入保护装置的电压、电流模拟量由来自合并器的光数字信号代替。传统的保护测试仪只能输出模拟量，而目前已有光数字保护测试仪，可以用光数字保护测试仪直接从保护装置的光纤以太网口输入测试。这样的数字信号是没有误差的，以前的零漂、采样精度检验步骤可以省略。但必须考虑有跨间隔数据要求的保护装置（如变压器差动保护、母线保护）在不同间隔间传输数据时，到达时间的同步性，如不确定或差距校大，将很难满足保护装置的要求。

（2）在相同的一二次设备条件下，與传统保护接点直接跳闸方式相比，智能变电站继电保护采用GOOSE报文发信经通信网络给智能终端发跳闸命令（如果有了智能开关则没有这个环节）。采用GOOSE网络，继电保护通过网络传输跳闸和相互之间的启动闭锁信号，与传统回路方式相比，其可靠性主要体现在网络的可靠性和运行检修扩建的安全性上。

（3）原来保护装置输出的各种信号由基于GOOSE协议的网络传输实现。传统的开入、开出量不再是24V或者220V的直流电信号，代之以优先级别有差异的GOOSE报文。可通过整组传动试验来验证保护装置输入、输出信号的正确性与实时性。

4 继电保护工作的故障处理

继电保护工作主要有装置选型设计、安装调试、验收投运、运行维护等阶段，我们下面对于每一阶段的故障处理进行分析。

在选型设计阶段，要选择技术性好、稳定性佳的设备，设备要配置合理，继电保护、计量、测量、信号、控制、运动要协调工作，保持电网的高效率运行。

继电保护实现了远程控制，并且实行工作人员轮班预警，保证继电保护装置在出现紧急故障的时候，一旦数据无法传输，工作人员能够及时到达现场进行处治。

改善监控数据库设备，按重要等级划分类别，一般可以分为“保护出口，开关跳闸”“、Ⅰ类缺陷，告警”、“Ⅱ、Ⅲ类缺陷，告警”“、辅助电气量位置变化，提示”等四类，保证了在发生紧急事故的时候，工作人员能够依照监控等级顺利排除故障。

在安装调试阶段，一定要严格按照规定对继电保护装置加入80%额定电压，首先要对设备进行校验，校验中先模拟系统的故障，，做好装置的整组模拟、传动试验。以保证各逻辑回路能够得到正确的校验。安装调试阶段要做到采用先进的设备，并且将自动化设备的各个接线牢固连接，还要防止光缆和网络线缆不要被外力所破坏，要对施工过程全程管理，保证施工的安全性。

要依照国际标准和国内的相关规定对于继电保护装置进行验收，对于电气设备的遥控、遥信、遥测、遥调等性能要做检验，确保设备在运行中不会发生严重的事故。要将和施工有关的图则等材料及时送往相关单位，以便于以后的维修管理。

设备运行的过程中，要做好维护和管理工作，加强巡视，特别是在天气恶劣的情况下，要充分结合现场的工作环境，及时调节设备，保证设备能够在一个健康的外部环境下运行，要对于相关的专业人员做好培训，使他们能够熟练操作，能够应对各种突发事件。

在处理继电保护故障的过程中，一定要注意到，要掌握继电保护的基本原理，能够根据故障现象做出相应的分析，及时发现故障的原因，及时排除。在发现故障之后，可以使用格相同、功能相同、性能良好的插件或元件替代疑似故障插件或元件;也可以把发生故障的系统参数和正常的系统参数进行比较，进而发现不同点，找到故障的原因。还可以通过对于正常电路进行模拟检查，逐级调试或者改变参数，如果产生的故障和故障装置相同，那么就可以发现故障的根源。

參考文献：

[1]王秀春，隋洪峰.浅析微机继电保护抗干扰研究.装备制造技术，2009-10-15.

[2]徐强超，刘沛.浅谈变电站自动化系统应用中的几个问题.江苏电机工程，2005-12-28.

（作者单位：国网山西省电力公司检修分公司）