110kV智能变电站继电保护综合调试

周鹏昇

摘要：众所周知，智能变电站是采用智能化信息采集、传输、处理和输出方式的变电站，应用智能化的设备，并建立网络化的通信系统，采用自动化的管理模式。智能变电站具有较强的抗干扰能力，监控更全面、操作更便利、功能更丰富。在智能变电站中，继电保护系统是十分重要的组成部分，其运行效率与变电站的整体运行效率直接相关，所以要采取有效的调试方法，确保继电保护系统可充分发挥作用。

关键词：110kV智能变电站;继电保护;综合调试

引言

随着我国智能电网的发展，人们生活、工厂生产等增加了智能电网的运行压力，智能电网发生故障后会直接影响后续的应用效果，无法提供正常的用电量。智能变电站实现了人工控制到自动控制的转变，智能变电站对继电保护调试技术也提出了较高的要求，继电保护调试技术直接关系到智能变电站的安全性。

1智能变电站结构

IEC61850是电力系统自动化领域全球通用标准，它规定了从产品设计制造、工程集成、项目管理、设备运行维护等项目环节中信息交换的标准化方法。IEC61850标准体系通过对变电站自动化系统中的对象统一建模，采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口，解决了变电站自动化系统设备的互操作性和协议转换问题，使变电站自动化设备具有自描述、自诊断和即插即用的功能，使不同厂家的设备之间可以无缝连接，方便了系统集成，降低了工程费用。智能变电站按照IEC61850标准，采用3层两网结构，3层即站控层、间隔层和过程层，两网即站控层网络和过程层网络，智能变电站层架构。站控层设备主要包括监控主机、操作员站、数据通信网关、数据服务器和综合应用服务器等，间隔层设备包括保护装置、测控装置和故障录波等，过程层设备包括智能终端、合并单元和智能组件等。过程层设备将交流模拟量、直流模拟量、状态量就地转化为数字信号，通过过程层网络把数字信号传输给上层，并接受和执行上层下发的控制命令。间隔层设备采集本间隔一次设备的信号、控制操作一次设备，并通过站控层将相关信息上送给站控层设备和接受站控层设备的命令。站控层可实现对全站一、二次设备进行监视、控制以及与远方控制中心通信。

2 110kV智能变电站继电保护综合调试

2.1调试系统的模块设计

基于智能变电站自身的信息一体化特性，变电站的继电保护调试系统的模块布局。智能变电站一次设备综合发挥传感器与智能终端的功能，实时采集电力运行信息;智能变电站智能控制功能的添加实现各电子设备间的信息交互，为继电保护装置自我诊断提供条件。在智能变电站功能基础上，ADPSS仿真模块对变电站的一次系统状态进行仿真模拟，模拟结果以变电站配置文件（SCD）形式表达，最后由变电站仿真分析模块对调试结果进行检验与智能分析。

2.2带负荷测试

通过负荷电流及工作电压测试保护装置。一次上电后，检查二次电流和电压的幅值、相位关系与当时系统潮流大小及方向的一致性，保证电流电压极性、变比的正确。用实际的负荷电流来验证各CT绕组的极性、变比以及二次回路正确，防止差动保护等误动作。根据负荷潮流情况来判断有功功率、无功功率的所在的象限是否正确。需要注意，三相电流大小基本相等，互差120°，且成正序。线路保护装置、主变保护装置的各侧差流应基本为0。

2.3调试通道

智能变电站继电保护调试措施中，需对通道进行调试，通道调试时要充分结合通道在变电站中的现状，进而保证设备纵向通道处于正常的状态，排除异常警报的影响。智能变电站设备的纵向通道为恒定时，异常报警灯是熄灭的状态。继电保护设备中含有光纤通道，这时组织好通道调试工作，保证智能变电站继电保护通道稳定。智能变电站继电保护通道调试的内容有：（1）智能变电站继电保护装置中安装了高性能的光纤通道，通道调试时清理光纤结构，保证光纤通道中所有的设备接口为安全状态;（2）光纤通道的质量、性能要符合国家标准，选择信誉好的制造商，促使接地网之间能准确断开;（3）调试继电保护的通道时要以复用信道、光纤信道为根本，不能只调试一种通道，逐步检查调试的步骤，调试设备的发光功率，把检查标准相同的两个通道插件放在一起调试，一定要保证两个通道插件的检测结果一致，促使光纤速率达到标准;（4）继电保护调试时通信时钟的识别转换应为相同值，检查通信时钟中是否存在异常信号，时钟正常才不会影响通道的使用。

2.4智能终端检验

智能终端检查主要对动作时间、传送位置信号、检修状态测试等进行检查。检修状态测试和MU检修状态测试相同。动作时间检测方法如下：测试仪发送GOOSE跳闸和合闸命令，在7ms内，智能终端应做出可靠动作。测试仪分别发送跳闸和合闸命令，同时接收节点信息，对报文发送和硬接点输出时间差进行记录。在传送位置信号测试方面，通过GOOSE报文准确传送開关位置信息，利用数字继电保护测试仪器向智能终端输出电缆分信号、合信号，然后接收GOOSE命令，解析虚端子位置信号，通过观察辨别该信号和端子信号间是否存在差异。在SOE精度测试方面，使用时钟源进行对时，对智能终端直接接入GPS输出的分脉冲，利用GOOSE报文对SOE进行观察，精度应在2ms以下。

2.5自动化技术在变压器保护中的应用

变压器是智能变电站的核心，在智能变电站的使用过程中变压器起到关键的作用，变压器直接关系到整个智能电网的运行效果。智能变电站继电保护调试之后，自动化技术应用到变压器保护中，具体的应用主要体现在两个方面，分别是：（1）瓦斯保护，变压器运行中的变压器油应该保持在最优质的状态，当变压器油出现问题或者油箱自身出现问题后，就会直接影响变压器的使用，严重时还会释放易燃易爆气体以及有毒气体，进而降低了变压器的安全水平，继电保护自动化技术能够实时监督变压器的运行，监控瓦斯气体，变压器运行中有瓦斯超标的情况时继电保护自动化技术就会自动启动断电，及时发出警报提示，以免故障继续扩大;（2）短路保护，继电保护自动化技术在阻抗继电保护器的作用下保护变压器短路，继电保护自动化技术保证智能变电站在短路状态下也能继续运行，提高智能变电站的运行水平。

2.6调试系统程序设计

技术人员要做好图中的准备工作才能正式开始继电保护调试工作。首先是继电保护测试接线，设备单体调试与整间隔分系统调试的接线方法存在差异，接线成功才能确保信号正常传输。其次是光纤调试，光纤使用不宜过度弯曲，降低光纤损坏率;调试过程中使用的和备用的光纤需要做好光衰耗测试与记录，原因是变电站运营后发生SV信号与GOOSE信号中断，可以光纤使用情况为依据高效查找故障原因;此外，光纤有序编号方便后期维护工作的开展。

结语

智能变电站中继电保护调试是重要的技术，继电保护调试起到关键的作用，直接关系到智能变电站的运行。智能变电站中融入了大量的信息技术、通信技术等，全面落实继电保护调试，保证继电保护调试技术的作用，更重要的是实现智能变电站的安全与稳定，致力于为用电用户提供更为优质的电力服务，提高智能变电站运营的经济效益。

参考文献

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