智能变电站继电保护装置的改进设计

朱林

国网德阳供电公司 四川德阳 618000

随着信息技术的高速发展与进步，智能化变电站建设规模逐渐扩大，通过加强智能变电站的建设，能够进一步提高电力系统的供电安全性。在智能变电站建设环节，需要运用多项技术与设备，有效提高系统的安全管控水平，确保变电站的可靠运行。

1 加强智能变电站继电保护装置改进的重要价值

由于科技的飞速发展，变电站的智能化水平不断提高，与传统的变电站相比，智能变电站通过运用自动化系统，不仅会提高系统的安全性能，而且能够显著降低建设成本。结合智能变电站运行特点可知，通过加强继电保护调试和应用，能够满足电力系统的安全可靠运行需求。通过加强智能变电站继电保护调试，可以帮助技术人员快速找到变电站中存在的故障问题，并及时进行改进，显著提高电力线路检修水平[1]。

2 智能变电站特点分析

2.1 信息实现数字化采集

智能变电站具备良好的数据采集功能，能够确保一次系统与二次系统安全连接，显著提升系统测量数据的精确性。技术人员通过利用光电式互感器，实现数据信息的快速采集，有效提高数据信息应用效率。

2.2 分布式系统

在智能化变电站之中，由于包含了大量的数据信息，各项设备与配置，需要采取不同的配置模式，技术人员通过运用CPU方式，对系统进行层次化控制，采用分布系统，提高整个系统的安全性。在分布式系统当中，各项配置能够独自处理各项数据，显著提高数据的采集效率与处理效率，减少数据资源的浪费[2]。

2.3 网络交互性突出

智能变电站具备良好的网络交互特点，能够提高电力系统的数字化水平，实现自动化管控。在数据传输层面，变电站不但能够满足数据处理要求，而且可以实现智能传输，通过和传感器装置稳定互联，针对变电站内部的各项数据信息，进行快速交换。

3 继电保护装置的现状与改进

3.1 继电保护装置现状

经对当前智能变电站继电保护装置在实际应用中常见的问题进行综合分析，可总结为以下几点：①当主变电站在超负荷状态下运行时，主变电站后备过流保护出现误保护动作。②当继电保护装置在低压侧母线发生故障时，其对应的高后备过流保护功能存在启动延时或不启动的问题。③当继电保护装置出现CT断线的故障时，与其相对应的被保护电气元件也出现故障，从而使得继电保护功能失效。④当进线负荷电流的一次值较小时，导致备自投装置出现PT断线的事故发生，从而导致备自投功能的误动作。

3.2 继电保护装置的改进

（1）复压闭锁判据的优化。目前，继电保护装置所采用的过流保护逻辑为复合电压闭锁方向过流保护，当继电保护装置的主变低后备保护装置在低压侧开关闭合时，其对应的过流保护经复压闭锁。因此，当继电保护装置的低压侧开关未闭合时，其对应的过流保护也不会闭锁，从而导致继电保护为纯过流保护，导致过流保护功能的误动作。由于变电站低压侧开关处于未闭合的状态，从而使得继电保护装置中仅有高压侧作为复压开入。因此，当低压侧的母线出现故障时，导致高后备过流保护功能的失效。针对主变电站后备保护装置的误动作和效果问题，需将继电保护装置中复压闭锁的判定依据进行优化。综合分析，在继电保护装置的开关位置加入复压闭锁的判据，从而能够避免由于开关闭合信号的误传导致保护装置的误动作或者失效[3]。

（2）CT断线故障闭锁保护装置的优化。针对CT断线故障时继电保护装置的被保护电气元器件出现故障，从而导致继电保护装置失效的问题，通过研究继电保护装置失效的原因，针对CT断线的故障，对故障信息分析后采用软压板控制，从而保证作业人员能够根据电网的实时需求完成对整定计算结果的取舍，从而做出正确的动作指令[4]。

（3）进线负荷电流的优化。目前，继电保护装置进线负荷电流的设定值为0.2A，常由于进线负荷电流过小导致继电保护装置的PT出现断线故障，进而导致备自投的误动作。因此，进线负荷电流值应根据电网的实际情况、变电站的负荷以及CT的变比进行优化。为进一步提高继电保护装置的可靠性，将进线负荷电流设定为其采样电流值的固定倍数。

4 继电保护装置优化效果验证

采用上述方案对继电保护装置进行优化后，采用数字化的电压互感器和电流互感器将大电流和大电压转换为数字信号和低电平信号。此外，通过以太网通信实现对智能变电站的数据采集和数据传输，实现对智能断路器的控制。优化后的继电保护装置应用效果主要体现为以下几点：①优化后的继电保护装置能够实现对智能变电站一次设备和二次设备的隔离；在一定程度上提升了对变电站数据的动态测量范围和采集精度，为智能变电站的信息自动化控制奠定基础。此外，为二次设备提供了数字化应用接口。②优化后的继电保护装置具有更强的实时性和可靠性[5]。

5 结语

综上所述，智能变电站是电网系统变电站的发展趋势，在实际应用中智能变电站由于继电保护装置设计不合理导致其经常发生误动作或者失效。因此，需对继电保护装置进行改进设计，以提升保护装置的可靠性，进而确保电网运行的稳定性。经对继电保护装置优化设计后，其误动作次数、失效次数均降为0次，报警正确率、动作正确率和主网电压合格率均为100%。即，优化后的继电保护装置能够极大地提升变电站运行的可靠性，继而确保电网供电的合格率为100%。