0 引言
近年來 ,智能變電站在變電站建設(shè)過程中得到了逐步的推廣 ,而智能電子繼電保護(hù)技術(shù)得到了迅速的推廣與應(yīng)用。在常規(guī)變電站以及數(shù)字變電站的基礎(chǔ)上 ,智能變電站通過先進(jìn)的數(shù)字技術(shù) ,采用集成設(shè)計(jì)的方式 ,有效的提高了設(shè)備生產(chǎn)與 = 運(yùn)行過程中的可靠性 ,同時(shí)在環(huán)境保護(hù)以及能源節(jié)約方面具有明
顯的優(yōu)勢(shì)。成為了下一代變電站發(fā)展的新趨勢(shì)。其中 ,電子繼電保護(hù)問題成為了智能變電站的重要技術(shù)問題 ,是整個(gè)變電站技術(shù)的關(guān)鍵。
1 智能變電站內(nèi)繼電保護(hù)設(shè)備的配置
1.1 線路保護(hù)的設(shè)置
對(duì)于 110kV 的智能變電站 ,為了實(shí)現(xiàn)變電站站內(nèi)保護(hù)和測(cè)控等功能 ,實(shí)現(xiàn)功能的一體化 ,*終達(dá)到對(duì)各個(gè)單套配置進(jìn)行間隔保護(hù)配置的目的。在智能保護(hù)線路當(dāng)中國(guó) ,各個(gè)線路都是采用直接采樣、直接截?cái)鄶嗦菲鞯姆绞竭M(jìn)行線路保護(hù)的。然后利用 GOOSE 網(wǎng)絡(luò)使得相應(yīng)的斷路器失靈 ,同時(shí)啟動(dòng)重合閘保護(hù)功能 ,該功能的具體設(shè)置電路圖如圖 1 所示。
在該控制電路當(dāng)中 ,各個(gè)線路間隔保護(hù)測(cè)量與控制裝置中除了利用 GOOSE 網(wǎng)絡(luò)來完成信息交換工作之外 ,都是采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式實(shí)現(xiàn)信息的傳輸、單元合并、智能終端控制等功能 ,*終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采樣以及直接跳閘 ,不需要通過GOOSE 網(wǎng)絡(luò)就能夠?qū)﹄娐穼?shí)現(xiàn)斷路保護(hù)。而在電路以及母線上設(shè)置的電子式互感設(shè)備能夠從中獲得對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào) ,在與相應(yīng)的合并單元相連接之后 ,利用數(shù)據(jù)打包的方式完成數(shù)據(jù)的處理工作 ,然后利用通信光纖將信號(hào)傳輸至 SV 網(wǎng)絡(luò)和被保護(hù)測(cè)控設(shè)備當(dāng)中。在對(duì)跨間隔信息測(cè)控裝置進(jìn)行接入時(shí) ,一般是通過 GOOSE 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息傳輸?shù)摹?
1.2 變壓器保護(hù)的設(shè)置
以變電站的具體規(guī)劃設(shè)計(jì)為基礎(chǔ) ,110kV 變壓器的電量保護(hù)可以根據(jù)兩套線路來進(jìn)行設(shè)置 ,而在設(shè)置的過程中又可以采用主、后備保護(hù)相互分離的方式來進(jìn)行設(shè)置 ,*終達(dá)到后備保護(hù)與策略設(shè)備一體化的目的 ,形成對(duì)變壓器保護(hù)的“雙保險(xiǎn)”保護(hù)。
當(dāng)當(dāng)變電站保護(hù)電路采用的是雙套配置設(shè)置方式時(shí) ,其兩側(cè)所采用的合并單元(MU)、智能終端設(shè)備等都需要對(duì)應(yīng)的采用雙套保險(xiǎn)配置的方式。與此同時(shí) ,在線路的中性點(diǎn)電流、間隙電流線路以及其相對(duì)應(yīng)的 MU 側(cè)都同時(shí)采用雙套保護(hù)設(shè)置。一旦變壓器出現(xiàn)故障 ,諸如 :保護(hù)跳母聯(lián)、線路各分段斷路器以及閉鎖設(shè)備自投、啟動(dòng)故障出現(xiàn)問題時(shí) ,都能夠利用GOOSE 網(wǎng)絡(luò)對(duì)故障設(shè)備信息進(jìn)行傳輸 ,之后變壓器的各個(gè)保護(hù)設(shè)備以及智能終端通過 GOOSE 網(wǎng)絡(luò)來獲得并執(zhí)行故障跳閘指令 ,將故障變壓器與各側(cè)端斷路器斷開。
而針對(duì)主變壓器的高、中、低壓側(cè)的職能終端設(shè)備 ,則應(yīng)該盡量采用冗余配置的線路保護(hù)方式 ;針對(duì)主變壓器本體自身的智能終端則應(yīng)該盡量采用單套配置的方式進(jìn)行設(shè)置。在設(shè)置的過程中應(yīng)該確保主變壓器自身的智能終端能夠通過開關(guān)非電量保護(hù)、本體非電量信號(hào)的上傳等功能進(jìn)行線路保護(hù)。
1.3 母聯(lián)保護(hù)的設(shè)置
在設(shè)置母聯(lián)分段保護(hù)的設(shè)置時(shí) ,其設(shè)置原理圖與圖 1 方案所設(shè)置的線路保護(hù)相類似 ,同時(shí)在結(jié)構(gòu)方面也更為簡(jiǎn)單。在對(duì)分段保護(hù)進(jìn)行設(shè)置時(shí) ,可以將合并單元與智能終端設(shè)備進(jìn)行連接 ,*終達(dá)到不通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)直接采樣和保護(hù)跳閘功能就可以實(shí)現(xiàn)母聯(lián)保護(hù)跳閘的目的。
根據(jù)對(duì)應(yīng)的規(guī)程 ,110kV 的分段保護(hù)必須通過對(duì)應(yīng)的單套配置方式才能達(dá)到保護(hù)和測(cè)控的目的。110kV 的分段保護(hù)跳閘能夠采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接跳閘的方式 ,而其他的保護(hù)分段則必須采用 GOOSE 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的方式才能達(dá)到母聯(lián)保護(hù)的目的。
2 智能繼電保護(hù)中實(shí)施的測(cè)試檢驗(yàn)
繼電保護(hù)是整個(gè)確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的根本保證。因此 ,在設(shè)置的過程中應(yīng)該以可靠性、選擇性以及靈敏性作為其設(shè)計(jì)方式的選擇以及設(shè)計(jì)原則 ,對(duì)站內(nèi)繼電保護(hù)進(jìn)行設(shè)置。在智能變電站當(dāng)中 ,由于采用了電子式互感設(shè)備 ,且在變壓器、斷路器等大量的以一次設(shè)備中加裝了智能處理單元 ,使得既有的保護(hù)裝置能夠利用光纖來進(jìn)行信息傳遞 ,進(jìn)而能夠利用網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。智能繼電保護(hù)帶來的這種現(xiàn)象就要求設(shè)備在變化之前必須對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試的過程中,考慮到智能繼電設(shè)備的出現(xiàn)主要是對(duì)信息傳遞方式的改變 ,因此在進(jìn)行邏輯功能檢驗(yàn)的過程中盡量與原有保護(hù)系統(tǒng)保持一
致 ,而是采用已經(jīng)成熟的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和方式 ,主要進(jìn)行如下幾點(diǎn)內(nèi)容的工作。
2.1 采用光數(shù)字保護(hù)測(cè)試儀進(jìn)行信號(hào)采集
之前采用在輸入端輸入保護(hù)裝置電壓、電流的模擬信號(hào)的方式進(jìn)行信號(hào)采集 ,而且傳統(tǒng)的保護(hù)測(cè)試儀器只能輸出一些模擬信號(hào)量。而在采用光數(shù)字保護(hù)測(cè)試儀之后 ,能夠直接將其接入到保護(hù)裝置的光線儀態(tài)網(wǎng)絡(luò)的輸入接口進(jìn)行采樣和測(cè)試。采用這種方式獲得的信號(hào)不存在誤差 ,之前存在的零漂以及采樣
精度檢驗(yàn)等操作步驟都可以省略不計(jì)。但是 ,在設(shè)置的過程中應(yīng)該盡量考慮存在跨越間隔數(shù)據(jù)要求的方式設(shè)置保護(hù)裝置的問題 ,尤其是在不同的間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí) ,信號(hào)到達(dá)時(shí)間的同步性也應(yīng)該進(jìn)行確定 ,否則將難以滿足對(duì)應(yīng)的保護(hù)裝置要求的設(shè)置。
2.2 積極利用 GOOSE 網(wǎng)絡(luò)的檢修可擴(kuò)建安全性
在一、二次設(shè)備條件相同的情況下 ,與傳統(tǒng)的直接在保護(hù)節(jié)點(diǎn)跳閘然后保護(hù)方式相比 ,智能繼電保護(hù)設(shè)備是采用GOOSE 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行指令信息的傳遞 ,在將報(bào)文信息經(jīng)過信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到智能終端進(jìn)行保護(hù)跳閘功能。通過這種方式 ,繼電保護(hù)能通過網(wǎng)絡(luò)信息控制的方式實(shí)現(xiàn)傳輸跳閘、相互隔離以及鎖閉信號(hào)的方式來進(jìn)行保護(hù)。與傳統(tǒng)的回路方式相比 ,其在網(wǎng)絡(luò)可靠性以及檢修可擴(kuò)建安全性方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。
2.3 實(shí)現(xiàn)了輸入、輸出信號(hào)的實(shí)時(shí)性與正確性
智能繼電保護(hù)裝置所傳輸?shù)男盘?hào)是建立在 GOOSE 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)?,且整個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)的傳輸所采用的通信信號(hào)也不再是 24V、220V 的直流電信號(hào) ,而是具有優(yōu)先級(jí)差別的GOOSE 報(bào)文。通過這種方式進(jìn)行組態(tài)實(shí)驗(yàn) ,對(duì)輸入、輸出信號(hào)進(jìn)行驗(yàn)證 ,達(dá)到確保輸入、輸出信號(hào)穩(wěn)定可靠的目的。