智能变电站继电保护的运行和维护季锦龙
发表时间：2019-07-16T13:34:01.077Z 来源：《电力设备》2019年第6期作者：季锦龙[导读] 摘要：当今智能变电站发展迅速，智能变电站是电网发展的一项创新。
（大唐新能源试验研究院内蒙古赤峰市 024000）摘要：当今智能变电站发展迅速，智能变电站是电网发展的一项创新。继电保护技术也迎来了许多发展机遇和挑战。继电保护装置的安全和快速动作直接影响智能变电站的运行水平。为此，本文首先介绍了智能变电站继电保护的基本配置，然后研究了智能变电站继电保护的运行维护技术，并结合实例详细探讨了智能变电站继电保护的运行维护。
关键词：智能变电站；继电保护；维护技术
1.智能变电站继电保护的概念
智能变电站是电力运行中电网系统的核心，当前在智能变电站的继电保护工作中，主要的框架结构为三层两网结构，其中三层主要有：一是站控层，该层是智能变电站的控制中枢，并具有最高级别的管理能力，不仅具备了同步对时功能，也具有控制电力通信的功能，保护了智能变电站的设备，使其能够更好的完成信息采集工作。二是间隔层，间隔层就是站控层与过程层之间的过渡层，这其中主要包括各种二次设备，在一定程度上保证了一次设备功能的有效实现，为智能变电站的良好运行提供动力。三是过程层，在该层架构中主要包括了各类电子式电流互感器、智能终端、开关设备、智能断路器、电压互感器以及合并电源，该层的主要工作是用来，保护智能变电站设备并进行相关测控信息采集工作。而两网主要是指在网络上将继电保护架构体系分成过程层网络和站控层网络。
2.智能变电站继电保护的概念
智能变电站是电力运行中电网系统的核心，当前在智能变电站的继电保护工作中，主要的框架结构为三层两网结构，其中三层主要有：一是站控层，该层是智能变电站的控制中枢，并具有最高级别的管理能力，不仅具备了同步对时功能，也具有控制电力通信的功能，保护了智能变电站的设备，使其能够更好的完成信息采集工作。二是间隔层，间隔层就是站控层与过程层之间的过渡层，这其中主要包括各种二次设备，在一定程度上保证了一次设备功能的有效实现，为智能变电站的良好运行提供动力。三是过程层，在该层架构中主要包括了各类电子式电流互感器、智能终端、开关设备、智能断路器、电压互感器以及合并电源，该层的主要工作是用来，保护智能变电站设备并进行相关测控信息采集工作。而两网主要是指在网络上将继电保护架构体系分成过程层网络和站控层网络。
3.智能变电站继电保护运行问题
3.1光纤联系不稳定
智能变电站继电保护装置的光纤联系，如果发生中断或是运行不稳定，就会使继电保护装置出现问题。例如，继电保护装置在运行过程中被硬物挤压后，其与智能终端之间的光线联系就会遭到破坏；保护装置的SV插件或是GOOSE插件故障，光线联系也会遭到破坏。这是因为智能变电站继电保护装置中的SV采样值和GOOSE开关量，是处于不间断工作的，这就使得其对发送插件的要求较高。如果插件质量存在问题，智能变电站继电保护系统运行就能发挥出其自动化、智能化的作用目标。
3.2智能终端故障处理技术缺陷
相关研究表明，智能终端或合并单元终端发生故障后，系统中的许多继电保护装置都会受到影响。然而，相应的故障处理技术并没有起到有效的作用，因为线路合并单元损坏，相应的线路保护装置将退出系统运行，与之紧密相连的母线保护装置也将退出运行。在这种情况下，给智能终端故障处理技术的应用带来了困难。
3.3装置老化更新过程复杂
当智能变电站继电保护装置的运行环境在室外，这就使其不得不面对老化、设备更换问题。由于智能变电站继电保护装置，需将合并单元、智能终端以及一次设备放置在室外，这就使其容易出现锈蚀、积尘问题。在更换CPU设备、SV设备以及GOOSE插件时，不仅需要人员具备丰富的操作经验，还需厂商的配合。例如，更换智能变电站继电保护装置CPU、SV以及GOOSE插件时，需要重新下载CID配置。但由于各个插件生产厂商的研发平台不同，这就要求维修更换人员需要采用不同的工具、下载方式，来进行操作。在此情况下，就加大了老化设备更新使用的难度。
4.智能变电站继电保护维护技术要点
4.1微机装置防干扰防护安装方法
在智能变电站微机装置的实际运行过程中，设备外部磁场电场会在一定程度上对内部运行电路产生干扰影响。为了尽量避免微机装置受到干扰影响，对于微机装置，应该进行科学合理的接地设置，确保微机装置的外壳部分能够充分接触到地面，这样有利于改善微机装置的实际运行效果；在微机装置电路实际运行过程中，很容易受到外部因素的影响，甚至会产生干扰作用，对此，应该及时查明干扰源，然后采取有效措施抑制干扰作用，充分发挥微机装置的检测功能，确保微机装置能够实现自我保护。另外，还应该合理组织生产微机装置组成元件，提升微机保护装置的抗干扰性能。
4.2变压器的继电维护技术
智能变电站继电维护工作中，最重要的内容就是变压器的继电维护工作，该内容属于保护工作中过程层保护范围。在智能变电站使用维护技术实际中，主要分为以下两方面工作要点：一是变压器内部维护，通常情况下该阶段使用了分布式维护方法，此处特别重视非电量的保护模块，并结合使用了电缆连接的方式，使变电器在运行过程中能够发挥更大的作用；二是变压器继电保护后备部分的维护，在该过程中重点使用了集中式的维护方式，在一定程度上保证了智能变电站中变压器更加安全。
4.3对继电保护设备智能终端故障的维护
在智能变电站建设过程中，采用的智能终端为一种嵌入式计算机设备，该设备本身具有良好的性能与集成度，在使用过程中能够在最大程度上降低能耗。智能终端的主要作用就是对设备跳合闸的状态进行有效控制，当智能终端发生故障时，变电站当中所有设备的跳合闸都将失去控制，对变电站运行十分不利。对此，及时退出终端的出口板，是保障故障发生时跳合闸正常工作的主要手段；在此基础上，能够有效分析智能终端故障的形成原因，便于运维人员及时找到故障位置，消除故障，让智能终端及整个变电站的继电保护设备恢复正常运行。对继电保护设备的智能终端进行维护，是继电保护设备维护当中的重要环节。一旦智能终端发生意外或故障，就会直接导致跳合闸控制发生状况，引起出口板退出，达到继电保护效果。
110kv变电站110kv线路保护及主系统设计 1课题来源 本课题为某110kv中心变电站110kv线路保护记主系统设计课题。该变电站是最末一个梯级电站，装机容量600万千瓦，年发电量301亿千瓦时，用地总面积为8070.1374公顷。向家坝水电站110kV中心变电站为向家坝水电站提供施工供电电源和电站建成以后作为厂用电备用电源的一座变电站。设计容量为3 50MVA，电压等级为110/35/10kV, 110kV进出线有5条，中压35kV侧有10 回出线，低压10kV侧有20 回出线. 2 设计的目的和意义 110kV变电所是电力配送的重要环节，也是电网建设的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。它是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所主要环节，电气主接线连接直接影响运行的可靠性、灵活性。它的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的确定。 随着变电所综合自动化技术的不断发展与进步，变电站综合自动化系统取代或更新传统的变电所二次系统，继而实现“无人值班”变电所已成为电力系统新的发展方向和趋势。 3 国内外的现状和发展趋势 目前，我国小城市和西部地区经济的不断发展对电能资源的要求也越来越高，西部主要是高原地带，在高海拔的条件下，农村现有的变电技术远达不到经济的快速发展，这也在一定程度上影响了西部地区和中小城市变电技术的推广和应用技术的深化。因此，一方面需要创造条件有针对性地提高对小城市以及农村的变电站的建设，加强专业知识的培训来提高变电技术；另一方面，可以通过媒介积极开展技术交流，通过实践去体验、探索。 当今世界各方面因素正冲击着全球电力工业，在国外变电所技术有十分剧烈的竞争，而世界范围内的变电所都采用了新技术; 其次，不同的环境要求给所有的电力供应商增加了额外的责任，使电力自动化设备尤其是高压大功率变电站的市场开发空间大大拓展。另外高压变电所的最终用户对变电站的自动控制、节能、
变电站、继电保护基础知识 培训资料 二零一二二月
第一章变电站基础知识 1. 电力系统概述： 1.1 电力系统定义： 电力系统是电能生产、变换、输送、分配、消费的各种设备按照一定的技术和经济要求有机组成的一个统一系统的总称。简言之，电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。 1.2 电力系统的构成 动力系统是由锅炉（反应堆）、汽轮机（水轮机）、发电机等生产电能的设备，变压器、输电线路等变换、输送、分配电能的设备，电动机、电热电炉、家用电器、照明等各种消耗电能的设备以及测量、保护、控制乃至能量管理系统所组成的统一整体。 煤
1.3电力系统的电压等级 1.3.1 额定电压等级 我国国家标准规定的部分标准电压（额定电压）如下表： T +5% -5% 通常取线路始末电压的算术平均值作为用电设备以及电力网的额定电压。 由于用电设备的允许电压偏移为±5%，而延线路的电压降落一般为10%，这就要求线路始端电压为额定值的105%，以保证末端电压不低于95%。发电机往往接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路的105%。通常，6.3KV 多用于50MW 及以下的发电机；10.5KV
用于25~100MW的发电机；13.8KV用于125MW的汽轮发电机和72.5MW 的水轮发电机；15.75KV用于200MW的汽轮发电机和225MW的水轮发电机；18KV用于300MW的汽轮发电机。 变压器的一次额定电压：升压变压器一般与发电机直接相连，故与发电机相同，见表中有“*”降压变压器相当于用电设备，故与线路相同。 变压器的二次额定电压：考虑到变压器内部的电压降落一般为5%，故比线路高5%~10%。只有漏抗很小的、二次测线路较短和电压特别高的变压器，采用5%。 习惯上把1KV以上的电气设备称为高压设备反之为低压设备。 1.3.2 电压等级的使用范围： 500、330、220KV多半用于大电力系统的主干线；110KV既用于中小电力系统的主干线，也用于大电力系统的二次网络；35、10KV既用于大城市或大工业企业内部网络，也广泛用于农村网络。大功率电动机用3、6、10KV，小功率电动机用220、380V；照明用220、380V。 1.4电力系统中性点的运行方式 1.4.1 中性点非直接接地系统 小电流接地系统，也称小接地短路电流系统。 供电可靠性高，但对绝缘水平要求高。电压等级较高的系统，绝缘费用在设备总价格中占相当大比重，故多用于60KV级以下的系统。
继电保护科学和技术是随电力系统的发展而发展起来的。电力系统发生短路是不可避免的，为避免发电机被烧坏发明了断开短路的设备，保护发电机。由于电力系统的发展，熔断器已不能满足选择性和快速性的要求，于1890年后出现了直接装于断路器上反应一次电流的电磁型过电流继电器。19世纪初，继电器才广泛用于电力系统保护，被认为是继电保护技术发展的开端。1901年出线了感应型过电流继电器。1908年提出了比较被保护元件两端电流的电流差动保护原理。1910年方向性电流保护开始应用，并出现了将电流与电压相比较的保护原理。1920年后距离保护装置的出现。1927年前后，出现了利用高压输电线载波传送输电线路两端功率方向或电流相位的高频保护装置。1950稍后，提出了利用故障点产生的行波实现快速保护的设想。1975年前后诞生了行波保护装置。1980年左右工频突变量原理的保护被大量研究。1990年后该原理的保护装置被广泛应用。与此同时，继电保护装置经历了机电式保护装置、静态继电保护装置和数字式继电保护装置三个发展阶段。20世界50年代，出现了晶体管式继电保护装置。20世纪70年代，晶体管式保护在我国被大量采用。20世纪80年代后期，静态继电保护由晶体管式向集成电路式过度，成为静态继电保护的主要形式。20世纪60年代末，有了用小型计算机实现继电保护的设想。20世纪70年代后期，出现了性能比较完善的微机保护样机并投入系统试运行。80年代，微机保护在硬件结构和软件技术方面已趋成熟。进入90年代，微机保护以在我国大量应用。20世纪90年代后半期，继电保护技术与其他学科的交叉、渗透日益深入。为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，充分发挥继电保护装置的效能，必须合理的选择保护的定值，以保持各保护之间的相互配合关系。做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。 电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断注入新活力。未来继电保护的发展趋势是向计算机化、网络化保护、控制、测量、数据通信一体化智能化发展。 随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命，发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。
智能变电站运行维护风险分析与控制 发表时间：2017-12-22T17:02:09.883Z 来源：《电力设备》2017年第24期作者：罗坤[导读] 摘要：该文重点对智能变电站的维护方面做相应的解析，第一对自身相应的特征以及长处做阐述，之后指出了在开展相应的维护工作时所须注重的方面，最后指出保证它安全开展维护工作的几种措施。（中广核新能源投资（深圳）有限公司贵州分公司贵州省贵阳市 550001）摘要：该文重点对智能变电站的维护方面做相应的解析，第一对自身相应的特征以及长处做阐述，之后指出了在开展相应的维护工作时所须注重的方面，最后指出保证它安全开展维护工作的几种措施。关键词：智能变电站；运行维护；特点前言 智能变电站是科技发展下所形成的先进变电站，其与传统变电站相比较拥有很多特点和优势，能够满足社会未来发展和需求。但是，由于智能变电站发展的时间较短，很多技术还不够完善，需要对其进行深入的研究。下面笔者就对其进行详细阐述。 一、智能变电站的特点 现在中国的科技持续成长还有有关科技的发展，变电站里的大部分设备都出现了很大变动，逐步完成了信息化以及智能化，另外在通信层面也逐渐满足相应的基准以及规定[1]。同时，变电站中的设备之间的连接介质也发生了改变，传统的电缆逐渐被光纤所取代，使光纤成为了其主要的连接方式。由于光纤的使用，使变电站中的间隔层和过程层两部分间的设备也能够实现通信，如此一来便使得很多安全运行问题都能够得到有效的解决。并且，智能变电站还能够对GOOSE回路进行实时监控，以免出现接触不良问题的产生。对于智能变电站中的二次设备而言，传统的硬压板也被一些性能更加优越的软压板所代替，这样使检修人员对其的检修方式也发生了重大变化。依据科技创新，变电站出现了非常多的变动，对自身运转以及维护等层面有了新的规定，另外常规的手段业已没办法满足这些要求，因此相关工作人员应当进行仔细的分析和研究，采取有效的措施确保智能变电站的安全运行。 二、智能变电站的自身优势智能电网的出现为运作智能化变电站的根基，在这个根基上可以让大部分设备都完成智能化，这种方式最突出的特征就是在开关信号的检测含有通讯接口，这也是存在于智能电网中非常重要的节点，其在实际建设中处理要实时了解相关设备的运行情况，还需要对其他方面的智能化情况进行全面的分析，从而充分体现提出变电站运行的智能化与优势。（一）智能变电站在运行时较为环保智能变电转的组建和常规变电站的组建有非常大的差异，另外接线的择取方式仅仅是上述差异中的一部分[2]。智能变电站在接线的选择上放弃了普通电缆，而是选择了性能更加优越的光纤电缆，光纤电缆的使用能够将大部分性能突出的电子器件运用在相应设备里，另外智能变电站在互感器的择取方面也做了相应的变动，把充油型的互感器升级为了电子型的。随着先进电子设备的使用和接线的不断完善，能够有效降低能源的消耗，避免能源发生浪费，在一定程度上不仅能够节省了变电站的运行成本，还能够避免在其产生辐射而威胁到工作人员的身体健康，从而综合提高了智能变电站的性能，满足环保的需求。（二）智能变电站具有更加良好的互动性因为智能变电站自身的特征以及自身运转的情况，能够让它有非常好的互动特点。在电站详细的事务里，还须对电网在运转进程里，出现的资料做相应的归纳，保证变电站和电网间的信息功能[3]。智能变电站利用搜集相应的资料，同时对资料做相应的解析，不但可以达到资料共享，还能够和其余相对繁杂的体系做互动。依照智能变电站上述比较好的互动特点，保证了它和电网间的安全运转。 三、智能变电站在运行维护中应注意的问题（一）对新设备的运行维护智能变电站同传统变电站相比，在设备的使用上存在很大的差距，更是采用了多种新型设备，对于这些设备的运行与维护应当十分慎重和小心。第一，对合并单元的维护。在对上述设施做维护时，重点是依照设备是不是有报警信息，抑或是相应设备有没有发生某些操作[4]。其次，对于电子互感器的维护。在判断电子互感器是否发生了故障需要进行维护上，应当从多个方面进行考虑，主要是观察该设备的外形是否完好、接线是否接好、线路是否存在短路、绝缘部分是否存在裂痕、连接点是否发生漏电和锈蚀等现象。另外为，智能设施与交换机的维护。在维护交换机时，需先找到出现毛病的根源，之后做相应的运作，假如操作之后没有改变交换机的运行异常，则需要检修人员对其进行维护；而在维护智能终端时，其检修维护过程中与交换机相似。（二）二次设备的运行维护对于二次设备的维护，主要是对保护装置和通讯控制器进行检修与维护。对保护装置所进行的检修维护。判断保护装置是否该进行检修维护主要是依据其自身的运行情况和性能。在判断保护装置是否出现了异常现象时，应当从压板的使用情况、装置使用前的情况等方面进行分析。首先，当保护装置完成维护以后，需要确定其是否能够满足使用需求，如果装置一直处于正常的运行状态，并且没有发出警报信号，那么便可以确定其能够实现保护功能，如果发生了异常，则需要专业的技术人员对其进行维修。其次，压板的维护是较为常见的，也是使用较为广泛的，其在使用过程中应当注意以下几点问题：（1）不可以仅仅只运用压板；（2）事务人员在调试相应设备时，也需要运用压板；（3）在不可以达到进入以及退出功能时，需把智能终端设施里的压板退出，来让另外相应的保护是在断开的状态。在维护通讯设备时。智能变电站路维持较好的通讯，是保证相应设备可以良好运转的关键性根基，所以须对这个方面做细致的维护。工作人员可以根据值班灯的具体情况情况进行检查和安排，如果出现了问题应当及时进行维护和处理。 四、智能变电站的安全运行和维护（一）加强智能变电站和检修体系的建设在建设智能变电站时，应当先根据设备厂家和设计人员的建议进行前期的设计工作，将智能化的设计理念融入到具体设计当中，并不断对设计规范进行改善。智能变电站在运作检修进程里，常规的检修手段业已达不到智能变电站的相应要求[5]。运转设施和保护设备两者之间建立了较为紧密的联系，需要制定出较为完善的施工验收标准和设备校验与调试标准。假如智能变电站在正常运转时，仪器发生了故障，因为设施和常规变电站里的设施有比较大的差异，一定须依照相应的程序以及规定开展操作，来确保设施的安全。（二）继电保护装置的校验
引言 随着经济的腾飞，电力系统的发展和负荷的增长，电力网容量的增大，电压等级和综合自动化水平也不断提高，科学技术突飞猛进，新技术、新电力设备日新月异，该地原有变电所设备陈旧，占地较大，自动化程度不高，为满足该地区经济的持续发展和人民生活的需要，电网正在进行大规模的改造，对变电所的设计提出了更高、更新的要求。建设新的变电所，采用先进的设备，使其与世界先进变电所接轨，这对提高电力网的供电可靠性，降低线路损耗，改善电能质量，增加电力企业的经济效益有很大的现实意义。 1、绪论 由于经济社会和现代科学技术的发展，电力网容量的增大，电压等级的提高，综合自动化水平的需求，使变电所设计问题变得越来越复杂。除了常规变电所之外，还出现了微机变电所、综合自动化变电所和无人值班变电所等。目前，随着我国城乡电网建设与改革工作的开展，对变电所设计也提出了更高、更新的要求。 1.1 我国变电所发展现状 变电技术的发展与电网的发展和设备的制造水平密切相关。近年来，为了满足经济快速增长对电力的需求，我国电力工业也在高速发展，电网规模不断扩大。目前我国建成的500kV变电所有近200座，220kV变电所有几千座；500kV电网已成为主要的输电网络，大经济区之间实现了联网，最终将实现全国联网。电气设备的制造水平也在不断提高，产品的性能和质量都有了较大的改进。除空气绝缘的高压电气设备外，GIS、组合化、智能化、数字化的高压配电装置也有了新的发展；计算机监控微机保护已经在电力系统中全面推广采用；代表现代输变电技术最高水平的750kV直流输电，500kV交流可控串联补偿也已经投入商业运行。我国电网供电的可靠性近年来也有了较大的提高，在发达国家连续发生严重的电网事故的同时，我国电网的运行比较稳定，保证了经济的高速发展。 1.2 变电所未来发展需要解决的问题
智能变电站是一种新型的低碳环保可靠的智能设备，主要特点是形成了全站信息的数字化传输和通信的网络化以及达到了信息的共享，采集，测量，控制和保护等功能都能够自动完成，并能够全天候的自动控制变电站运行状态，自动分析并调节的变电站。 智能化是变电站的一个最明显的发展趋势，从现在的技术层面来说，智能化的变电站的组建需要电子互感器，智能开关等一系列的先进的智能化设备，还需要一系列的系统的构建才能实现真正的智能化，并实现变电站智能信息的共享的现代变电站。 变电站的智能化是一个不断发展的过程。就目前技术发展现状而言，智能化变电站是：由电子式互感器、智能化开关等智能化一次设备、网络化二次设备分层构建，建立在iec 61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变电站，设备间交换的信息用数字编码表示。 1 传统变电站与智能变电站工作方式的不同 1.1 传统变电站的工作方式 1.1.1 对新建的变电站或者新的电网线路进行继电保护相关设备的调试和验收是很有必要的。在这个过程中，继电保护班的人会和相关班组的人以及送变电工作人员一起对继电保护相关的信号系统进行检验和测试，其目的是保证继电保护装置能够正确的进行继电保护反应，设备动作与采集信息能够相互对应。整定值的确定也很重要，整定值是继电保护人员对设备进行整定的基本依据。 1.1.2 一旦发现电网中有变电站或者线路运行方式发生了改变，就必须根据工作条例对相关的继电保护设备进行调节。例如，有时候会出现保护整定值发生改变的事情，这就需要继电保护的人员对继电保护设备进行重新的定值，定值后要进行一系列的测试，在确保合格之后就可以应用在电网中去。 1.1.3 在变电站的日常运行中，对继电保护设备的维护是很重要的，继电保护人员需要定期的对设备进行测试。一旦在日常的常规测试中发现了问题，就必须立即停止使用有故障的继电保护装置，在处理完成测试合格之后，才可以继续使用。 1.1.4 一旦发生系统故障，这对继电保护设备是很重大的故障，肯定会导致继电保护装置的动作不对应，一旦发生这种情况，就需要立即对继电保护设备进行抢修，使其尽快恢复正常工作。 1.2 智能电网的继保技术带来的挑战 智能电网改变了传统的继电保护工作方式，从技术上说，主要是先进的信息综合测控技术和保护技术的使用，为继电保护工作进行了较大的变化。 继电保护伴随着wams系统的建设势必会经历一次巨大的变革，变电站信息采集中心在未来肯定会建立在智能化变电站中，并且可以通过系统收集到的数据进行智能化的保护。而且，在拥有了广域的保护系统之后，会将各个系统的部分元件相互联系起来，并给这些继电保护设备带来一次根本性的改变。 当然，为了加强对继电保护信息的管理工作，很有必要建设继电保护的管理系统，这个系统是作为变电站综合信息管理系统中的一部分存在的，主要进行继电保护信息的管理和调度工作。这些新的技术，设备的使用都需要继电保护工作人员重新开始学习并掌握整套系统的操作知识，并要学习相关设备的简单维修和检修等。 1.2.1 智能电网的继电保护装备和以前的传统的设备有很大的不同，无论在构造上还是运行的原理上都有区别，因此，需要很长时间去学习并熟悉掌握。由于继保系统构成的原理与现有保护设备有所不同，可能将使用到广域信息采集系统，而保护动作原理也不单使用本元件的信息，因此新的继保设备的使用方法也将与现有保护设备不同。如果对新设备不熟悉，将无法进行日常的管理和维护。因此，继保班工作人员需要对新设备的原理、构成、使用方法进行系统的学习。 1.2.2 智能电网中的继保设备，其保护调试方式与现有继保设备不同。 智能电网的继电保护在运行的时候，是多条线路和设备的保护相互配合进行的，而且调度的过程和传统的调度方式也不一样，这就需要继电保护工作人员，要重新认识设备，并在厂家的指导下进行学习和培训。 1.2.3 在日常的运行方式上，智能电网和传统电网是不同的。在智能变电站中，广域的保护比传统的保护复杂的多，智能变电站需要的是多个线路和设备的共同配合运行。当然，在智能电网中，一旦电网运行的方式发生变化，继电保护人员也会做一些工作，只是和传统的继电保护相比，智能变电站所需要工作人员做的工作就很少，这主要是因为智能变电站的智能化控制和自动调节能力很强，减少了很多人为的操作。 1.2.4 在巡检方式上，智能电网和传统电网的继电保护设备也有很大不同。智能变电站自身具有二次设备的自动诊断技术，这对继电保护设备的巡检是一个巨大的进步，这样一来，就减少了很多的继电保护人员的巡检工作。传统的电网继电保护故障巡
110KV变电站电气部分设计 摘要 本说明书以110kV地区变电站设计为例，论述了电力系统工程中变电站部分电气设计（一次部分）的全过程。通过对变电站的主接线设计，站用电接线设计，短路电流计算，电气设备动、热稳定校验，主要电气设备型号及参数的确定，运行方式分析，防雷及过电压保护装置的设计，电气总平面及配电装置断面设计和无功补偿方案设计，较为详细地完成了电力系统中变电站设计。 限于毕业设计的具体要求和设计时间的限制，本毕业设计只对变电站电气一次部分做了较为详细的理论设计，而对其电气二次部分并没有涉及，这有待于在今后的学习和工作中进行研究。 关键词：变电站短路电流动稳定热稳定
ABSTRACT The statement about the 110kv transformer area substation design, discussed some electrical transformer substation design (one part) in power systems engineering of the entire process. Through the main transformer stations wiring design, stations wiring design stations, short circuit current calculations, check electrical equipment moving and thermal stability, set the main electrical equipment models and the parameters, the operating mode, design over-voltage protection and mine devices , design general electric graphic and distribution devices flood, and without power compensation. Completed substation design in power system，lastly. Limited to the specific design requirements and design time of constraints, the design only is a part of the electrical transformer stations, and its second part did not involve, which research it in future study and work. KEY WORDS: Substation, Short circuit currents , Moving stability，Thermal stability
变电站继电保护及自动装置 一、对继电保护的基本要求 1、继电保护及自动装置的定义：当电力系统中的电力元 件（如线路、变压器、母线等）或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时，能够向值班员及时发出警告信号、或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令，以终结这些事件发展的设备。 2、继电保护的作用： （1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。 （2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。 3、继电保护的基本要求： （1）选择性：保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽可能缩小，以保证系统中无故障部分继续运行。即：保护装置不该动作时就不动作（如发生在下一段线路的故障，本段的保护就不应该动作跳闸）。 （2）快速性：保护装置应尽快将故障设备从系统中切除，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围。 （3）灵敏性：指保护装置在其保护范围内发生故障或不正常
运行时的反应能力。 （4）可靠性：在规定的保护范围内发生应该动作的故障，保护装置应可靠动作，而在任何不应动作的情况下，保护装置不应误动。 二、变电站继电保护装置的分类： 1、根据保护装置的作用，保护可分为：主保护、后备保护、 辅助保护。 （1）主保护：为满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择性地切除故障的保护。 （2）后备保护：当主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。后备保护又分为： 远后备保护：当主保护拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。 近后备保护：当主保护或断路器拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护。 （3）辅助保护：为补充主保护与后备保护的性能或当主保护与后备保护退出运行时而起作用的保护。例如：断路器三相不一致保护、充电保护等。 2、根据保护的动作原理不同，保护可分为： （1）反映电流变化的电流保护：如过流保护； （2）反映电压变化的电压保护：如低电压、过电压等； （3）同时反映电流和电压变化的保护： 1）复合电压（低电压、负序电压、零序电压）闭锁的过流保
110kv变电站继电保护课程设计 110kV变电站继电保护设计 摘要 继电保护是电网不可分割的一部分，它的作用是当电力系统发生故障时，迅速 地有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分快速恢复正常运行; 当发生不正常工作情况时，迅速地有选择地发出报警信号，由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见，继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。因此，合理配置继电保护装置，提高整定和校核工作的快速性和准确性，对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。 继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算 的目的是不同的。对于电网，进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全网的继电保护装置协调工作，正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。 关键词:110kV变电站，继电保护，短路电流，电路配置 目录 0 摘 要 .................................................................... 第一章电网继电保护的配置 ............................................... 2 1.1 电网继电保护的作 用 .................................................. 2 1.2 电网继电保护
的配置和原理 ............................................ 2 1.3 35kV线 路保护配置原则 ................................................ 3 第二章3 继电保护整定计算 .................................................2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤 . (3) 2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况 .................................... 4 第三章线路保护整定计 算 ................................................. 5 3.1设计的原始材 料分析 ................................................... 5 3.2 参数计 算 ............................................................ 6 3.3 电流保护的整定计算 .................................................. 7 总结 .. (9) 1 第一章电网继电保护的配置 1.1 电网继电保护的作用 电网在运行过程中，可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式，这些都可 能在电网中引起事故，从而破坏电网的正常运行，降低电力设备的使用寿命，严重的将直接破坏系统的稳定性，造成大面积的停电事故。为此，在电网运行中，一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面，当故障 一旦发生时，应该迅速而有选择地切除故障元件，使故障的影响范围尽可能缩小，这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电网继电保护的基本任务在于: 1(有选择地将故障元件从电网中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并 保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。 2(反应电气元件的异常运行工况，根据运行维护的具体条件和设各的承受能 力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸。
智能变电站运行维护分析 摘要：随着时代的发展，电力系统承担了越来越重要的角色，变电站的任务也 越来越重，智能变电站的出现与发展无疑是变电站使发展再上一个崭新的台阶。 不仅能满足社会生产的对于电量的需求，其更以智能平稳的实战表现适应了时代 的要求。但是智能变电站运行过程中也不可避免地出现故障，因此，保障智能变 电站良好运行非常重要。本文通过对智能变电站维护部分的研究，提出可行性的 维护方法，为智能变电站维护工作者提供借鉴鉴。 关键词：智能变电站维护设备维护手段分环节控制注意事项 随着社会生产对电力需求的不断增长，智能化的变电站工作模式必将是未来 变电站的发展方向，智能变电站不可避免地，在操作过程中，就如我们平时所用 的各种智能设备一样，免不了出现问题。这就要求智能变电站工作者熟练地掌握 维护技术，确保智能变电站平稳运行。为此，本文从智能变电站的工作原理，维 护原理着手，使读者对智能变电站维护有详细认识之后，提出了一些本人所总结 的一些维护技术和注意事项。 1运作原理分析 发现迅速的现代网络科技技术，让智能变电站与其他社会工作一样，机械的 智能化力量代替人为劳动。智能变电站所要做的工作就是代替人监测整个变电站 运行情况，并准确进行评价分析，发现运行过程中的隐患，并通过现代电子技术 实现对新型智能设备的操作及监控，但是新型只能变电站在出现故障时，也会发 生安全事故，导致变电站不能正常运行，为人民生活带来不便，也损害了变电站 收益。而智能变电站的维护与传统变电站维护是有区别的，因此，有必要对变电 站的维护工作进行研究和规范。智能变电站的维护工作的各个环节都应认真进行，保证各个环节都平稳运行之后，才能实现各个环节紧密配合，从而保证变电站稳 定运行，任何一个环节都不容忽视。 2维护方面分析 2.智能变电站平稳运行的两大基石:一是合并单元，二是智能终端 互感器把电气量传送过来，合并单元就是将这个电气量进行及时同步同步处理，然后按照事先给定的格式，把处理后的数字信号转发给间隔层设备使用，在 一定程度上使过程层数据实现共享，数字化的装置。间隔层，站控层就从它这儿 获得数据。维护合并单元十分重要，但造成合并单元故障的原因却有很多。一，GPS对时的准确性;二，对时是否是中断的;三，合并单元本身产生故障;四，光纤 通道发生中断，在合并单元运行过程中，这样的情况一旦出现，合并单元保护装 置会做出自动保护，自动闭锁，显示出警告信息。因此，维护合并单元的工作就 要求:一，维护工作者要及 时认真地对装置进行检查，二，维护工作者要时刻对装置进行监视，熟悉维 修技术，发现故障及时判断并作出处理，保证合并单元正常平稳工作。 要保证对带电装置实时监测，首要的是实时监测电压，电流，智能终端就是 实现这样测量的有效装置。由于电力系统所涉及各种电参数，输入和输出的各种 这样的店参数很多很繁杂，通过智能终端就能够准确，全面，智能地记录这些信息。而它的功能还远远不止如此，除过收集信号之外，智能终端还可以对信息进 行分析，传输，很大程度上解决了电力系统运行过程中的信息管理问题。智能终 端的运行机制主要通过电子传感器，智能采集器以及成套配备的屏蔽线所构成。 因此在对智能终端进行维护时。应从电子传感器，采集器，专用屏蔽线，这三个
前言 在这次设计的选题上我是根据自己现在所实习的岗位来确定的，题目是《110KV降压变电站的部分设计》，而且我认为这次选题也是很好的结合了我在学校所学的工厂供电这门课程，让实践和理论知识相结合。 学习了工厂供电,为了更好的掌握这门功课，切实保证工厂生产的正常工作需要,我们进行了这次设计.要完成这次设计就必须了解工厂供电的基本知识.包括供电系统的一般原则,内容和程序.须要进行负荷计算,无功补偿以及继电保护。 首先介绍工厂供电设计的基本知识,包括供电设计的内容和程序,供电设计依据的主要技术基础,供电设计常用的电气图形符号和文字符号.接着依次讲述负荷计算和无功补偿,变配电所主接线方案的设计,短路计算及一次设备选择,继电保护及二次回路的选择,变配电所的布置与结构设计,供配电线路的设计计算,防雷保护和接地装置的设计。本次设计最重要的设计原则和方法,我们认为,就是在设计中一定要遵循国家的最新标准和设计规范.因此设计中着力介绍与工厂供电设计有关的最新标准和设计规范的规定和要求.限于我们的水平,加之时间非常的紧促,因此设计书中可能有错漏和不妥之处,是很难避免的,请老师批评指正。 毕业设计（论文）任务书 题目110kV降压变电站电气一次部分设计 一、毕业设计（论文）内容 本所位于某市区。向市区工业、生活等用户供电，属新建变电所。 电压等级： 110kV：近期2回，远景发展2回； 10kV：近期12回，远景发展2回。 电力系统接线简图、负荷资料及所址条件见附件。 二、毕业设计(论文)应达到的主要指标 1、变电所总体分析； 2、负荷分析计算与主变压器选择； 3、电气主接线设计； 4、短路电流计算及电气设备选择； 5、配电装置及电气总平面布置设计。 三、设计(论文)成品要求 1．毕业设计说明书（论文）1份； 2．图纸：1套（电气主接线）。
220kV智能变电站继电保护及自动化分析吴宗俞 发表时间：2018-06-27T09:41:38.153Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：吴宗俞吕日龙 [导读] 摘要：智能变电站是集先进、可靠、集成和环保于一体的智能设备，能实现信息数字化、通信平台网络化和信息共享标准化的要求。 内蒙古电力（集团）有限责任公司巴彦淖尔电业局内蒙古自治区巴彦淖尔市 015000 摘要：智能变电站是集先进、可靠、集成和环保于一体的智能设备，能实现信息数字化、通信平台网络化和信息共享标准化的要求。从智能变电站继电保护相关介绍入手，重点阐述分析220kV智能变电站继电保护及自动化。220kV智能变电站继电保护高效、有效，在满足供电需求的同时，逐步完善电力系统。 关键词：220kV智能变电站；继电保护；自动化 1、220kV智能变电站的继电保护及自动化系统设计实例 变电站是国家电网建设的一个重要组成部分，如今我国的智能变电站建设工作已经得到了快速地发展。在变电站的建设过程中，想要实现系统的稳定运行，提升系统建设效率，就需要制定一个继电保护和自动化系统的设计方案。文章以某市的智能变电站为例，对智能变电站的系统设计方案进行探讨。 1.1工程基本情况概述 L市计划建设一个智能变电站，既有220kV变电站的情况是有3台主变，每台主变的容量为180MVA；其中220kV出线4回、66kV出线10回。L市打算进行智能变电站的建设，变电站建成之后有4台主变，并且它们每台的容量要达到240MVA；并且要求220kV出线8回、66kV出线26回。 1.2智能变电站继电保护及自动化系统设计方案分析 进行设计方案确定之前，要求工作人员明确该智能变电站的设计原则，在实际的工作中需要坚持标准一致、安全第一、技术过硬等原则。在工作开展中需要按照设计方案开展工作，并且要注重各类先进技术的使用，保障智能变电站的智能化程度。 L市智能变电站在设计中首先明确的就是变电站的总体结构。该220kV的智能变电站主要分为三个结构层次：①过程层。这一部分的结构主要负责三个工作，分别是设备的运行状态监测、电器运行实时监测以及控制操作的驱动和执行。这是智能变电站设备实现自动化运行的基础和前提；②间隔层。该机构的设计运行后的功能主要是对于各类数据进行收集，并且对系统的运行数据进行收集和控制。实际上，这一结构的就是承上启下，接受各类系统信息，然后进行设备的指挥操作；③变电层。变电层的工作任务就是将整体变电站的信息进行总汇之后，将其发送到电网指挥中心。同时变电层还可以接收各类指令，完成人们给系统下达的工作。这个系统主要应用的是电子信息技术、电气自动化技术、以及网络通信技术等。 2、220kV智能变电站的继电保护 2.1要求 例举220kV智能变电站中，继电保护的基本要求，如： 2.1.1可靠性 继电保护的范围内，准确、可靠的检测220kV智能变电站的运行，辅助规划出故障的范围及故障点。 2.1.2灵敏性 继电保护检测220kV智能变电站的故障时，要具备足够的灵敏度，围绕故障特征，给与及时的保护反馈，预防220kV智能变电站失控。 2.1.3检测性 220kV智能变电站的继电保护，其检测性的特征，目的是可以合理的判断系统故障，缩小故障影响的范围，以便准确的切除故障。 2.2原理 220kV智能变电站继电保护的运行原理方面，表现出综合性的特征，继电保护全面检测智能变电站的运行，通过点流量、电压以及功率等特征，判断智能变电站的故障信息，及时提示报警信息，识别相关的故障。例如：220kV智能变电站运行期间，继电保护分析智能变电站的点流量，进而执行相关的跳闸保护，也就是反时限保护，智能变电站的电流量增大，跳闸的速度越快，除此以外，继电保护还可以实行定时间保护，检测超出规范标准的电流量，特定的时间中，有跳闸动作，220kV智能变电站继电保护，在温度、瓦斯方面的保护，汇总为非电量保护。变电站继电保护原理中，设置了比较固定的可靠性系统，其为继电保护的经验值，按照系数计算，决定继电保护的动作值。 2.3职能 220kV智能变电站中的继电保护，负责故障维护，变电站正常运行期间，继电保护没有任何动作，如有故障问题，继电保护及时、快速的动作，反馈智能变电站系统、元件等的故障信息，表现为跳闸的状态，提示管理人员对智能变电站进行检修。继电保护的断路器迅速断开，防止220kV智能变电站的电气元件损坏，避免影响其它的元件应用。 2.4分类 例举220kV智能变电站继电保护的分类，如： 2.4.1变压器保护 继电保护检测变压器的接线、接地灯，利用电流、电压以及负荷检测，完成保护工作，进而解决了变压器的风险问题。 2.4.2电容器保护 此项结构容易发生内部故障，导致连线短路，继电保护在电容器组内，通过过电压检测，实行保护工作。 2.4.3电动机保护 运行时容易有低电压、过负荷的故障，同步电动机的继电保护中，运用非同步冲击电流等方法进行保护。 2.4.4线路保护 继电保护根据220kV智能变电站的电压等级、接地方式以及运输过程，展开接地类型的故障维护。
目录工程概况1 第一章35KV变电所继电保护2 1.1继电保护的重要性2 1.2继电保护的基本原理2 1.3继电保护装置的任务2 1.4对继电保护的基本要求3 第二章35KV变电所继电保护设计3 2.1三段式电流保护原理3 2.2线路的保护整定计算4 第三章继电保护装置的选择7 3.1电流互感器的确定7 3.2电压互感器的选定7 3.3中间继电器8 3.4电流继电器8 3.5时间继电器8 3.6信号继电器9 3.7熔断器9 参考文献10 致谢词11
工程概况 目前国家正致力于打造强力的电网建设力度，以实现资源优化配置，使全国的电力供应得到更好的发展。我国是产电地区主要是在西部，而西部并不发达，所以要把电力送到东部地区，使全国经济能更好的发展。为了保证电力的输送更加的可靠，就要求一次系统的坚强、科学与合理，此外对一次系统的操控需要二次系统提出了更高的要求，这就促使了二次系统的技术发展与进步。 变电所二次系统主要是由继电保护和微机监控（远动技术）所形成，发电厂与变电所自动化技术获得了显著的发展与进步。变电所综合自动化技术将继电保护、测量系统、控制系统、调节系统、信号系统和远动系统等多个独立的功能系统配成的综合系统。对于本设计中，主要是针对35KV变电所继电保护的结构、运行的设计。 主变压器型号的选定为HKSSPZ-25000-35/10，额定电流为0.412/38.49KA，所用变压器额定电压为35/0.23KV（50-100KVA）。 本设计采用两台35KV的变压器并联供电方式，总共引出线两组线进入变电室内。通过电流、电压互感器再次取电源给其相应的电气元件回路。 继电保护的基本要求是可靠性、选择性、快速性、灵敏性，即通常所说的“四性”这些要求之间，有的相辅相成、有的相互制约，需要对不同的使用条件分别进行协调。 第一章35KV变电所继电保护 继电器是一种反应与传递信息的自动电气元件，是电力系统保护与生产自动化的自动、远动、遥控测和遥讯等自动装置的重要组成部分。 变电所继电保护能够在变电站运行过程中发生故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和出现不正常现象时（过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯保护、超温、控制与测量回路断线等），迅速有选择性发出跳闸命令将故障切除或发出报警，从而减少故障造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统稳定运行。 1.1 继电保护的重要性 电力规程规定：任何电力设备（线路、母线、变压器等）都不允许在无继电保护的状态下运行。所有运行设备都必须有两套交、直流输入和输出回路相互独立，并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时，能有另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障。在所有情况下，要求这两套继电保护装置和断路器所取的直流电源都有不同的熔断器供电。可见，虽然继电保护不是电力系统的一次设备，但在保证一次设备安全运行方面担负着不可或缺的重要角色。 1.2 继电保护的基本原理 电力系统发生故障时，会引起电流的增加和电压的降低，以及电流、电压间相位角的变化。因此，利用故障时参数与正常运行时的差别，就可以构成各种不同原理和类型的继电保护。 变电所继电保护是根据变配电站运行过程中发生故障时，在整定时间内，有选择的发出跳闸命令或报警信号。 可靠系数为一个经验数据，计算继电器保护动作值时，要将计算结果再乘以可靠系数，
继电保护毕业设计 课题：110kV变电所继电保护设计及分析导师： 姓名： 班级： 日期：2011年3月10日
前言 电力生产过程有别于其他工业生产过程的一个重要特点，就是它的生产、输送、变换、分配、消费的几个环节是在同一个时间内同步瞬间完成。电力生产过程要求供需严格动态平衡，一旦失去平衡生产过程就要受到破坏，甚至造成系统瓦解，无法维持正常生产。随着经济的快速发展，负荷大幅度增加，使得电网规模不断扩大，高电压、大机组、长距离输电、电网互联的趋势，使电网结构越来越复杂，加强电力资源的优化配置，最大限度满足电力需求，保证电网的安全稳定成为人们探讨的问题之一。虽然系统中有可能遭受短路电流破坏的一次设备都进行了短路动、热稳定度的校验，但这只能保证它们在短时间内能承受住短路电流的破坏。时间一长，就会无一例外地遭受破坏。而在供电系统中，要想完全杜绝电路事故是不可能的。继电保护是一种电力系统的反事故自动装置，它能在系统发生故障或不正常运行时，迅速，准确地切除故障元件或发出信号以便及时处理。可见继电保护是任何电力系统必不可少的组成部分，对保证系统安全运行、保证电能质量、防止故障的扩大和事故的发生，都有极其重要的作用。因此设置一定数量的保护装置是完全必要的，以便在短路事故发生后一次设备尚未破坏的数秒内，切除短路电流，使故障点脱离电源，从而保护短路回路内的一次设备，同时迅速恢复系统其他正常部分的工作。随着变电站继
电保护技术进一步优化，大大提高了整个电网运行的安全性和稳定性，大大降低运行检修人员的劳动强度，继电保护技术将引起电力行业有关部门的重视，成为变电站设计核心技术之一。