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摘要:目前,我国变电站基本都是综合自动化变电站,数字变电站作为其升级替代产品,是智能化变电站的初级阶段。本文就数字变电站发展展开了简单分析,并对一种较为完善的110kV数字变电站继电保护配置方案进行了详细论述,希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。
关键词:110kV;数字变电站;继电保护配置;变压器
在变电站的自动化当中,测控技术同微机保护在持续发展,其运用也较为广泛。近年,电子式光电式互感器技术越来越成熟,智能开关问世,IEC61850标准有效促进,都让变电站的自动化逐步朝着数字化阶段迈进。
一、数字变电站发展概述
1.数字变电站发展带来的影响
目前,在我国数字变电站大量地出现,这使变电站的继电保护因此受到较大影响。该类影响一般体现在几个方面,主要包括配置精简、抗干扰能力的增强等。于是,这就使得一二次系统方面的电气隔离发生了相应的变化,从而让110kV的数字变电站不管在安全性还是在稳定性方面,都有了良好的保障。同时,其发展也可能给继电保护带来一些新的问题,比如,采样同步以及运行维护等方面,此类问题的存在,业内相关人士应当予以足够重视。
2.数字变电站常规保护配置方案
在运用数字变电站的初级阶段,对保护逻辑方面的原理改变不加以考虑的情况比较多见,这让不少设计师在不改变逻辑图基础上,对常规的数字变电站保护进行配置方案方面的设计,把交流量输入方面的插件直接转变成数据采集方面的接口,把I/O接口的插件转变成GOOSE的接口,都是这项方案的主要表现。在此保护方案里面,每一单元均为重要的保护对象,这也使得保护配置方案显得有些复杂化。
3.数字变电站的特征
(1)信息共享类型的数字变电站。这同综合自动化类型的变电站具有相似之处,要求完成一次设备相关信息的采集。然而,针对数字变电站而言,其信息模型与通信的标准基本上统一,最后要接入到公用的通信网络里面。而变电站各子系统则都运用公用的通信网络来完成一次设备相关信息的接收,且依靠该公用网络来完成控制命令的有效发布。(2)可靠性较高。其信号的传输介质一般为光纤,同传统控制的电缆进行比较,光纤的抗干扰能力相对较强,很好地提升系统可靠性,同时也让二次回路中两点接地的现象得以消除。因为使用公用网络的平台,二次接线方面的工作量减少很多,使得接线的准确率得到极大提升。(3)电子式互感器综合自动化变电站的互感器均采用基于电磁原理的常规互感器,而数字变电站采用电子式互感器。常规的互感器具备着绝缘复杂、体积大、以及动态范围较小等方面的不足,电子式的互感器则可以很好地应对这些问题,使其更符合智能化以及数字化变电站的要求。
二、110kV数字变电站继电保护配置方案
1.变压器后备保护
本文所提出的继电保护配置方面的方案,主要使用分布式的保护当作是变压器后背的保护,并且结合了直接采样、电压等级、就地控制、就地测量等思路,子单元后备保护的质量就可以有更好的保障。当前,在110kV的变电站中,其GIS设备主要有室内以及室外安装形式。室内安装的继电保护能够依靠GIS汇控柜里面的安装保护,对测量智能的单元进行有效控制,室外安装则能够把这个单元安装到智能控制柜里面。需要注意,如果要实现变压器后备保护的就地化、可靠性提升,本方案的变压器后备保护还应用了保护、控制、合并单元一体化的智能设备,这一设备安装于开关柜内。
2.差动保护
依靠对2侧子单元所发出来的数据进行接收,就能够完成变压器的差动保护。这一般是因为GOOSE网络可以有效地承担启动失灵等故障相关信息传输,而变压器的保护所接收关于失灵保护跳闸相关命令,就能够给110kV的数字变电站带来良好的继电保护支持。
3.简易母线的保护
这类保护要求能够有GOOSE通信机制方面的大力支持。这是因为这类通信机制拥有物理连接确认后的断链报警信号及时发出。一般而言,这类保护要求可以具备输出闭锁以及开关的失灵保护等功能。输出闭锁要求变压器的母联母线保护以及低压侧可以提供支持,而出线、分段等方面的保护则可以发挥良好的效用。而开关的失灵保护则要求延时跳上级开关,变低以及分段保护能够促进该保护功能有效地实现。
4.小电源出线
依靠GOOSE的通信机制,能够在第一时间内,跳开发送闭锁信号的小电源出线。这主要是因为简易母差在第一时限的跳闸口上,并没有对跳闸的控制字进行设置。但是,在母线区的内与外产生了故障的时候,闭锁信号通常都会有发出与无法发出方面的分歧。针对不能发出的情况,要求依靠快速动作来对低压侧的开关进行切除。然而,如果要使简易母线保护避免故障的产生,小电源就应当做好闭锁信号的发送工作。
5.备用电源的自投
在传统的变电站中,备自投装置一般依靠二次电缆来完成连接,而跳合闸信号可以在这类电缆支持下完成有效传输。但是,在数字变电站持续发展背景下,网络同传统二次电缆功能类似,它可以为数字变电站带来信息共享以及命令控制传递等方面的需要。在备用电源的自投实现时,尽管GOOSE起着非常重要的作用,然而仍能够细分成2种备用电源的自投方式,其于使用功能方面的发挥并没有根本性的差距,然而,实现方式的差异却使其具备更多选择。
综上所述,在110kV的数字变电站里面,继电保护配置的科学方案能够起着重要功效。在这个基础之上,本文的研究方案,有效地证明了这类研究的实践价值与意义。
参考文献:
[1]陈福锋,俞春林,张尧,李玉平,董贝,陈琦,薛明军,王胜,陈新之,赵谦.变电站继电保护就地化整体解决方案研究[J].电力自动化设备,2017,37(10):204-210.
[2]刘丛然,梁新兰.110kV数字变电站继电保护配置方案探讨[J].电气自动化,2017,39(01):53-55.
[3]罗凌,李振文,宋兴荣,林杰,刘敏,王晓.大容量调相机继电保护配置方案研究[J].湖南电力,2016,36(05):26-30.
[4]李济沅,倪腊琴,李莎,邱玉婷,周浩.特高压交流系统变压器继电保护配置与整定[J].电力建设,2015,36(08):22-28.
[5]王喜志.水电站发电机及变压器继电保护的设计原则与配置方案[J].自动化应用,2014(11):69-71+100.