110 kV 变电站继电保护及自动化系统设计

崔 晓，曾贵娥，熊 宇

（广东白云学院，广东 广州 510450）

1 110 kV 变电站的概括

现阶段，我国变电站主要是由110kV 的供电来进行工作，一般而言，变电站有两条主线路，在工作状态通常为一工一备。在变电站的主变系统中，通常都是由两台变压器进行配电，最高流速为8000kVA。而我国现如今存在的变电站的主变系统变压器是110kV 和10kV。并且都是使用单母线接线方式构成的。

1.1 变电站系统结构

变电站主要是分层结构的布局。监控主机的外部电路主要包括GPS 通讯电路、数据收集、传输接口电路等，这样的结构是面向对象处理，且可对间隔层电气参数进行处理和分析，与集中式结构和分布式结构相比具有以下优点：（1）使用面向对象的处理方式，可以加快处理速度。（2）电路连接是由光纤接通，为未来的维护修理和电路扩张提供方便。（3） 使用直流电压供电，如果某个节点出现问题，不影响其他设备的正常使用。

1.2 110kV 变电站系统需求

110kV 变电站继电保护的主要作用是检测和保护，如果从结构上进行划分，变电站主要包含：站控层、间隔层、过程层三部分。站控层主要对继电保护功能的输入，间隔层是对数据的检测，过程层主要任务是保护机电。经过继电保护设备，对高压设备进行操作。具体需求如下：站控层对变电站的运作进行实时监控和管理，通过电容的投切，从而使得实现无功和电压的优化。在实时监控过程中，能够自动分辨电力系统的故障和不正常，在出现不正常时能够发出警报并且显示不正常运作的故障类型，从而能够发现存在的问题并及时进行解决。间隔层是承上启下的作用，实现对站控层的信息的整理，从而使得站控层与过程层能够进行数据交流。如果出现警报信息或者操作信息时，能够及时进行处理。过程层，整个110kV 变电站系统的操作机构，直接面对高压侧，系统正常运转时，可以提供数据支持和执行操作者的指令。

1.3 110kV 变电站继电保护

主变压器保护，变压器的主保护一般都是差动保护，使用变压器线路出口处差动电流判断故障的状态，从而提高保护的稳定和可靠性，使用比率制动曲线对变压器的差动保护进行制约，采用二次谐波分辨故障和电压的波动。与此同时在变压器的保护中设置零序电流保护作为后续保护。母联保护，母联保护结构非常简单，母联保护装置与合并单元和智能终端直接连接，从而实现直接实现数据交互和直接跳闸的性能；除外，如果想要对智能终端设备、保护设备等设备进行保护，可以通过GOOSE 和SV 网络实现信号的跨间隔传送。按照相关规定标准110kV 母联保护设置为单套，可以实现保护、检测的一体化。110kV 母联保护跳闸使用的点对点直接跳的方式，主变保护和母联保护母线失灵都可以使用GOOSE 网络方法。线路保护，对于110kV变电站而言，实现站内保护和检测的功能，需要按照单套来配置。线路保护直接采用、直接跳断路器。使用GOOSE 网络开启断路器失灵、重合等性能。线路间隔内保护检测除了与GOOSE 交互数据之外，其他都采用点对点的方式进行连接，并且传输方式与合并单元和智能终端直接相连，保护检测装置和合并单元的信息输出，在一定程度上实现了采样的功能，并且还实现了智能终端直接跳闸的功能，这两种都可以不通过GOOSE实现。在线路和母线上的电子式互感器得到电流电压信号之后，先进行合并单元，数据打包之后依靠光纤送到SV 网络和保护检测装置中，跨间隔信息到保护建设装置中采用GOOSE 网络传送方式。

2 110kV 变电站继电自动化系统设计

110 kV 变电站继电保护及自动化系统都需要对网络进行进行优化及对系统进行整合，只有这样才可以发挥变电站智能化的性能，从而实现变电站的自动化运作。

2.1 变电站网络进行优化

传统的变电站网络结构已经不能够适用于智能化的变电站工作中，所以在对变电站设备进行改变的同时，还应对变电站网络进行优化，只有这样智能化的变电站才可以顺利进行工作。优化过后的变电站网络可以实现对变电站每个层次的不同程度的优化，从而提升设备的运作，保证信息的传送效率。不仅可以使得交换机的使用量减少，而且还有利于保障网络运行的可靠和安全性。在间隔层的设计上也应对网络进行进行优化，从而保障电网的高速运转。

2.2 变电站系统的整合

变电站系统的整合包含如下：（1） 继电保护和检测装置进行整合应在已经存在的变电站系统中，将继电保护和检测装置之间存在的缺点进行整合，只有这样才可以使得信息进行快速的传送，同时也有利于系统的操作。（2）对变电站内部存在的打印机装置进行有效的整合，这样有利于提高设备的调试工作，从一定程度上还可以提高工作运作的精确度。（3）对电量计费系统进行有效的整合，这样不仅可以提高系统的工作效率，而且在一定程度上还可以提升变电站的管理能力。

3 结 语

在我国现阶段的电力领域发展过程中，110 kV 变电站的设计和应用而言，已经取得了一些成绩，但是未来随着我国电力事业的快速发展和进步，我国110 kV变电站继电保护及自动化系统设计方面有着非常巨大的发展空间，不仅可以保障电力系统安全稳定的进行运作，而且还可以保障电量传送的质量，在一定程度上满足我国电力工程发展建设的需求，保障检测数据的实时和可靠性。