关于数字化变电站继电保护配置方案的研究

关于数字化变电站继电保护配置方案的研究

王瑞雪

（山西省电力公司临汾供电公司山西省临汾市041000）

摘要：本文首先分析了研究背景，然后分析了数字化变电站的设备简述：光学互感器；智能断路器，然后提出了如何实现数字化变电站的保护优化配置：提高变电站的配置和功能集成化；特殊电压、电线的保护优化装置；进线防护。

关键词：数字化；变电站；继电保护；配置

一、研究背景

目前，经济的发展带动了科技的进步，国家和政府对于影响到居民基本生活的电力系统运行安全给予了高度关注，因此，变电站的正常运行显得格外重要。数字化变电站在运行过程中，受到诸多因素的综合影响，导致其很容易出现各种安全事故，比如雷击事故和线路烧毁等，不仅给电力系统的平稳运行造成了影响，还严重威胁了人员安全。因此，要确保正常供电，就必须科学认识变电站所发挥的重要作用，重视做好变电站的安全防护措施，积极改进继电保护措施，确保变电站的安全运行。

二、数字化变电站的设备简述

数字化变电站主要有以下两种设备。

（一）光学互感器

目前我国变电站所使用的光学互感器主要有两种：光学电流互感器、光学电压互感器，前者通常用于测量导线电流，后者一般用在测量电压上。此种类型的互感器具有体积和质量较小、抗干扰能力强等显著优势。

（二）智能断路器

此种断路器与传统的相比具有很大差别，它使用数字化接口代替了原本的硬接线，这样不仅可以对于断路器运行进行有效控制，还可以实现对于设备的运行监视，便于在设备出现故障的最短时间内做出反应，及时采取检修措施，使设备尽快恢复正常运行。

三、如何实现数字化变电站的保护优化配置

（一）提高变电站的配置和功能集成化

智能化一次设备和二次设备之间处于一种相互独立的状态，要使二者相互稳定的发展，就必须要使得两者充分配合，有效利用。在智能化、数字化的一次设备以及网络二次设备广泛应用的基础之上，建立一种系统性的保护优化配置方案，使之达到信息共享和相互操作，更加符合变电站设置的操作目的，更加合理的利用资源，使这两个系统即可以单独运转也可以一起运转，相辅相成，提高效率。这两个系统的配置区别并无大异，工作原理也很相似，他们的操作都很简单。建立数字化保护优化配置可以以最快的速度和效率使得智能化一次设备和网络化二次设备之间更加准确的优化配合，达到信息共享、资源公用，方便快捷的实现了智能化一次设备与网络化二次设备的协调利用，相互配合，达到配置和功能的集成化，集约化。

数字化变电站的设备采用计算机通信技术，提高系统的安全性和可靠性，一条信号可以传输多个设备，简化了二次设备的间接线复杂程度，使得信号传输电缆的使用量大大降低，达到效率的提高，技术的改善。技术改进已经经过了很多次了，系统化保护优化配置的目的已经实现了很多，相比较常规的优化配置方案，系统性保护优化装置的网络结构更加简单，更加便于操作，不论是操作方式还是网络结构都比较简化和易上手，但是，他对于专业操作人员的要求比较高。配备专业的操作人员不仅仅需要细心和认真，而更重要的是需要具备较高的专业素养和专业技术，实际上，虽然它的操作比较简单，但是需要的专业性非常强，因此，需要选择技能更高、水平更高的专业人员来操作。另外，还要提高测量精度，数字变电站已经采取了新型的电子式互感器代替电磁式互感器，数字信号在传输的过程中，可以提高精准度，除了状态量、采样值、控制命令等有效信息以外，这些信号可以提高通信系统的正确度，校验时可以提高准确率，两次设备的配合可以很好的提高信号传输的可靠性，避免二次设备在检测时因为感测不到正确的校验码数据，从而产生的互感器异常而出现报警情况，使得该系统设备的工作更加完善和流畅。

（二）特殊电压、电线的保护优化装置

我国现在的变电站主要是采用额定工作电压220V，这种电压幅度是额定的，因此，在装置配备电压时，一定要注意电压的额定幅度，重视额定电压的配置，在保护方案中应该注重电压工作的各个细节，防止出现不必要的失误操作，不能够忽视这种电压额定的作用和功效，不容小觑。在保护工作中，继电保护装置要实现继电保护和额定电压相结合的状态，使得工作的目标操作和常规传感器的使用情况相一致，额定电压在电路设置的各个部分都非常重要。不同的地域情况，设置不同的电压，根据当地电力设备的发展情况，恰当的处理好电压额定和保护优化方案的有效处理，使之配合和完善。10kV和35kV馈线的保护优化装置也是不容易忽视的重中之重，在数字变电站优化配置中的作用极其重要。因此，设计保护措施和保护方案的时候应该着重考虑，并且做好一定的方案调整，确定其母线电压的分段并列要求可以得到实现，实行分段进行主要的目的是将电压变换成单元，从而实现功能的有效利用，将运行时的数字变换成数字单元功能，提高变电站的运行效率和能力，使得变电站能够合理有效的正常运行和操作。

（三）进线防护

进线防护指的是对于雷电的电流幅值以及雷电波陡度进行限制，以保障线路安全。在变电运行过程中，当有过电压时，行波就会随之产生，行波将顺着导线行进向变电站，幅值可达线路绝缘一半的冲击闪络电压，也就是说线路耐压比将远远大于设备。所以，在变电站附近的进线受到雷电攻击的时候，电流幅值最高将大于5kA，并且陡度也会远远大于允许范围，防雷主要依靠避雷线。合理架设避雷线，可以对于进线起到很好的保护效果，防止雷击破坏线路，影响变电站的运行安全和正常供电。

结束语

该文主要讨论了当今数字化变电站在发展过程中出现的一些问题，针对特定的问题，提出了一些解决方案，在数字化变电站的电压电线以及功能配置上提出了一些具体的解决措施。该文也发现在继电保护优化配置中出现的一些问题，希望该文的探讨对于今后的保护优化装置的解决方案有一定的作用，能够促进保护优化方案的完善。

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