導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 電力安全論文>>正文

110kV智能變電站電氣一次系統(tǒng)及繼電保護(hù)運(yùn)維研究

文檔作者：李明文檔來源：湖北聯(lián)網(wǎng)電力設(shè)計(jì)有限公司		更新日期： 2026年05月19日	點(diǎn) 擊數(shù)：
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大小： 1.10 MB 共2頁	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共2頁]

本文件共2頁，如需編輯使用，請下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：1.10 MB 共2頁文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

上一篇：變電站基建施工中的安全管理策略

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

2019 年第 23 期 Engineering Management | 工程管理 | ·155·
110kV 智能變電站電氣一次系統(tǒng)及繼電保護(hù)運(yùn)維研究
李 明
（湖北聯(lián)網(wǎng)電力設(shè)計(jì)有限公司，湖北 武漢 430000）
摘 要：我國科研力量的持續(xù)增強(qiáng)，使現(xiàn)代科技為我國電力事業(yè)的發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)。電力產(chǎn)業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中
的重要支柱產(chǎn)業(yè)，其直接關(guān)乎我國各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展與進(jìn)步。自21 世紀(jì)以來，我國以全球化為目標(biāo)大力推進(jìn)電力領(lǐng)域科研
工作，這也使電氣系統(tǒng)變得越來越集成化、智能化、自動(dòng)化與先進(jìn)化，使智能變電站得以快速興起。在我國電能供應(yīng)中，
智能變電站在其中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，其以智能化控制技術(shù)為核心，通過電氣一次系統(tǒng)與繼電保護(hù)裝置來確保電力供應(yīng)安
全，保證電力供應(yīng)質(zhì)量。為此，文章以110kV 的智能變電站作為研究對象，探討其電氣一次系統(tǒng)與繼電保護(hù)運(yùn)維工作。
關(guān)鍵詞：110kV 智能變電站；一次系統(tǒng)；繼電保護(hù)
中圖分類號：TM63；TM77 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-2789（2019）23-0155-02
作者簡介：李明（1984—），男，工程師，研究方向：電氣
一次設(shè)計(jì)。
我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷增長，使人們對電力資源的供
應(yīng)需求變得愈發(fā)強(qiáng)烈，尤其是對于110kV 智能變電站來
說，越來越多的人開始關(guān)注其電氣一次系統(tǒng)和繼電保護(hù)
裝置的運(yùn)維工作。變電站的繼電設(shè)備直接關(guān)系到電氣一
次系統(tǒng)與繼電保護(hù)運(yùn)維的整體運(yùn)輸質(zhì)量及安全，作為電
力領(lǐng)域人員，必須將電氣一次系統(tǒng)與繼電保護(hù)運(yùn)維工作
放在首位。就目前來看，我國各個(gè)地區(qū)所采用的智能變
電站在經(jīng)濟(jì)效益上已經(jīng)非常良好，大力推進(jìn)和建設(shè)智能
變電站對于推動(dòng)我國電力企業(yè)發(fā)展具有重要意義。文章
對110kV 智能變電站中的電氣一次系統(tǒng)和繼電保護(hù)裝置
的運(yùn)維工作進(jìn)行深入研究，并針對其不足提出相應(yīng)的發(fā)
展建議。
1 110kV 智能變電站電氣一次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義及
要點(diǎn)
1.1 設(shè)計(jì)意義
在我國電力事業(yè)發(fā)展中，供電工程建設(shè)水平的高低，
將直接關(guān)乎當(dāng)?shù)氐墓╇娝剑诠╇姽こ探ㄔO(shè)中，又
以電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)最為關(guān)鍵。不過，因電氣一次系統(tǒng)
所涉及的環(huán)節(jié)眾多、范圍較廣，這也使電氣一次系統(tǒng)的
設(shè)計(jì)難度非常大。比如，在供電工程建設(shè)中，需要投入
充足的資金，選擇合理的配電裝置，在電氣一次系統(tǒng)設(shè)
計(jì)完畢后，還要對其電能運(yùn)輸情況及運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)
監(jiān)測等，這些都是電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行解決的。
而在我國電力系統(tǒng)中，智能變電站作為其核心部位，其
運(yùn)行效率的高低將對整個(gè)區(qū)域的供電質(zhì)量帶來影響。智
能電變站包括許多一次設(shè)備，在對這些一次設(shè)備進(jìn)行設(shè)
計(jì)時(shí)，必須確保其質(zhì)量完好，這也是確保智能變電站得
以可靠、安全、高效運(yùn)行的前提。
1.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
在對110kV 智能變電站中的電氣一次系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)
時(shí)，需要選擇適宜的變壓器。在智能變電站中，變壓器
在電力供應(yīng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，必須對變壓器進(jìn)行合理
選擇。當(dāng)智能變電站中存在以下狀況時(shí)，變壓器至少要
超過2 個(gè)：（1）當(dāng)智能變電站的電路中存在過多的一
級與二級負(fù)荷時(shí)，為了確保電路安全，必須采用兩個(gè)以
上的變壓器，這是因過量的一級與二級負(fù)荷會(huì)導(dǎo)致供電
中斷，甚至還會(huì)引發(fā)觸電等安全事故，進(jìn)而給電力企業(yè)
造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。（2）當(dāng)智能變電站所處的地區(qū)存
在明顯的季節(jié)變化時(shí)，要采用至少2 個(gè)變壓器。（3）當(dāng)
智能變電站所采用的用電系統(tǒng)負(fù)荷較大時(shí)，比如在電源
系統(tǒng)施工時(shí)未進(jìn)行接地，或是存在用電裝置外露等情況
時(shí)，便需要選擇多個(gè)變壓器。
除了要對變壓器進(jìn)行適宜選擇，還要對高壓配電裝
置進(jìn)行合理選擇. 對于110kV 的智能變電站來說，配電
裝置型式的選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條
件，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，優(yōu)先選用占地少的配電裝置型
式。選擇室內(nèi)安裝高壓配電裝置時(shí)，并宜符合以下規(guī)定：
（1）市區(qū)或污穢地區(qū)的110kV 配電裝置宜采用屋內(nèi)配
電裝置。（2）大城市中心地區(qū)或其他環(huán)境特別惡劣地區(qū)，
110kV 配電裝置可采用GIS 組合電器。室外安裝高壓配
電裝置，主要有普通中型、半高型及高型這三種布置方
式，目前采用普通中型布置方式最為普遍。普通中型布
置是在母線下不布置任何高壓配電裝置；半高型布置是
將母線及母線隔離開關(guān)抬高，將斷路器、電流互感器等
電氣設(shè)備布置在母線的下面；高型布置是將母線和隔離
開關(guān)上下重疊布置，母線下面沒有電氣設(shè)備。而在對高
壓配電裝置進(jìn)行確定時(shí)，需要結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況來確
定。此外，還要選擇合適的主接線方法。在110kV 電壓
等級中，目前我國所采用的接線方法主要包括四種：單
母線分段接線、單母線接線、內(nèi)橋接線、線路變壓器組
接線。在設(shè)計(jì)中要考慮變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作
用，滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面要求，經(jīng)綜合
論證，選出哪種接線方式更優(yōu)。
2 110kV 智能變電站中繼電保護(hù)裝置及運(yùn)維內(nèi)容
2.1 繼電保護(hù)配置方案
對于110kV 智能變電站來說，繼電保護(hù)裝置在配
置過程中需要從站控層、間隔層與過程層入手。在電氣
一次系統(tǒng)中，各個(gè)電氣設(shè)備均是被獨(dú)立保護(hù)的，比如
110kV 智能變電站在進(jìn)行單次變電時(shí)，需要確保繼電裝
置能夠在設(shè)備內(nèi)部中進(jìn)行安裝，或是在繼電裝置中還要
增設(shè)對應(yīng)的保護(hù)裝置及測控裝置，這樣可使電力系統(tǒng)的
運(yùn)行變得更加可靠。除此之外，還要通過IEEE-1588 設(shè)
備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)測量完成時(shí)間的校對，該設(shè)備目前已經(jīng)逐
漸被應(yīng)用到變電站中，其應(yīng)用效果也比較理想。通過
IEEE-1588 設(shè)備的應(yīng)用，能夠有效避免110kV 智能變電
站在運(yùn)行過程中出現(xiàn)采樣錯(cuò)誤、線路跳閘等問題，從而
減少了線路故障所造成的損失。通過采用這種方法，可
·156· | 工程管理 | Engineering Management 2019 年第23 期
有效保存電氣系統(tǒng)中的各類數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對繼電保護(hù)
系統(tǒng)的科學(xué)布置。
2.2 繼電保護(hù)運(yùn)維內(nèi)容
110kV 智能變電站中包含著許多電氣一次設(shè)備，
這些設(shè)備都需要設(shè)置對應(yīng)的保護(hù)裝置，以此有效保護(hù)
110kV 智能變電站中的變壓器、線路與母線安全。以下
對繼電保護(hù)的運(yùn)維內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的分析：（1）對于變
壓器保護(hù)來說，現(xiàn)階段主要是通過分布式保護(hù)法來實(shí)現(xiàn)
繼電保護(hù)的，不過110kV 智能變電站相比于其他智能變
電站在變壓器保護(hù)方面的設(shè)置有著本質(zhì)的不同，需要通
過后備與差動(dòng)雙重保護(hù)方式來實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)行，而且需要
利用Goose 網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)對變壓器故障數(shù)據(jù)的傳輸與分析。
（2）對于母線保護(hù)來說，110kV 智能變電站所采用的
保護(hù)方法為分布式或分段保護(hù)，這種保護(hù)方式需要確保
各個(gè)單元與合并單位能夠銜接起來，從而使數(shù)據(jù)在采樣
過程中得到可靠保護(hù)。（3）對于線路保護(hù)來說，需要
通過相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置來確保各個(gè)線路之間的布置間
隔，并通過Goose 網(wǎng)絡(luò)、智能網(wǎng)絡(luò)、測控保護(hù)設(shè)備等來
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與交換。
2.3 過程層中的繼電保護(hù)
在110kV 智能變電站中，其對電路的保護(hù)主要是以
站控層、間隔層和過程層作為著手點(diǎn)的，根據(jù)《智能變
電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范》的要求，110kV 智能變電站站
控層網(wǎng)絡(luò)與過程層網(wǎng)絡(luò)完全獨(dú)立配置，組網(wǎng)方式為單星
型高速以太網(wǎng)，通信規(guī)約采用DL/T860 標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速率
為100Mbps。
站控層MMS/GOOSE 網(wǎng)絡(luò)，過程層SV 網(wǎng)絡(luò)，過程
層GOOSE 網(wǎng)絡(luò)完全獨(dú)立，繼電保護(hù)裝置接入不同的網(wǎng)
絡(luò)時(shí)采用完全獨(dú)立的數(shù)據(jù)接口控制器。
對時(shí)智能變電站繼電保護(hù)與站控層信息交互采用
DL/T860（IEC61850）標(biāo)準(zhǔn)，建立全站統(tǒng)一模型、統(tǒng)一
規(guī)則、統(tǒng)一配置，提供系統(tǒng)配置工具和裝置配置工具，
配置工具能對配置文件進(jìn)行合法性檢查，生成的配置文
件能夠通過SCL 的schema 驗(yàn)證。
智能變電站控站層能與省調(diào)、地調(diào)集控中心通信，
并完成全站設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)視、控制操作等功能。通信規(guī)
約采用DL/T634.5101-2002 或DL/T634.5104-2002 與上
級通信，預(yù)留基于IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)通信的接口和功能。
3 110kV 智能變電站中繼電保護(hù)的運(yùn)維現(xiàn)狀
在110kV 智能變電站中，當(dāng)繼電保護(hù)裝置處于正常
運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，可能會(huì)發(fā)生斷器失效問題，在部分情況下，
運(yùn)維人員還要在變壓器設(shè)置雙重保護(hù)，因而需要結(jié)合電
路設(shè)置中的相關(guān)規(guī)定，將造成中斷器失效的電流判別設(shè)
備進(jìn)行去除。在部分情況下，還要對電路進(jìn)行相應(yīng)的改
造，當(dāng)電路無法在失靈時(shí)進(jìn)行啟動(dòng)控制，勢必會(huì)造成第
二套保護(hù)系統(tǒng)的控制功能失效。由此可見，如果110kV
智能變電站不具備完善的邏輯功能來進(jìn)行繼電保護(hù)運(yùn)
維，勢必會(huì)給電力企業(yè)造成大量的經(jīng)濟(jì)損失。要想通過
繼電保護(hù)裝置來對電路進(jìn)行保護(hù)，往往需要將其與大電
流設(shè)備進(jìn)行直接連接，并確保單線連接、相位固定與時(shí)
間同步，如不能滿足這些條件，電壓在進(jìn)入裝置時(shí)的不
同步，會(huì)使繼電保護(hù)裝置無法起到應(yīng)有的保護(hù)作用。
4 110kV 智能變電站電氣一次系統(tǒng)的應(yīng)用策略
要想提高110kV 智能變電站的電氣一次系統(tǒng)的運(yùn)行
效率，就需要制定科學(xué)的應(yīng)用策略：（1）繼電保護(hù)裝
置需要具備更高的可靠性，科技力量的發(fā)展與進(jìn)步，使
電氣設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量變得愈發(fā)重要，鑒于其在電網(wǎng)運(yùn)行
及電力傳輸中所發(fā)揮的重要作用，必須采用可靠的繼電
保護(hù)裝置，以此確保電氣一次系統(tǒng)能夠得以穩(wěn)定、可靠
的運(yùn)行，進(jìn)而使其能夠?yàn)槲覈?10kV 智能變電站的智
能化、信息化發(fā)展起到推動(dòng)作用。（2）需要對110kV
智能變電站的運(yùn)行方法進(jìn)行不斷創(chuàng)新，在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展
中，電力事業(yè)的發(fā)展，是推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)增長的重要?jiǎng)恿?
源泉，其在我國社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，
對電力領(lǐng)域人員來說，必須要不斷增強(qiáng)電路保護(hù)意識，以
此改變原有的變電站運(yùn)行方式，并具備較強(qiáng)的故障診斷
與檢測能力，對電路進(jìn)行定期巡檢，加大巡察力度，以
此避免設(shè)備發(fā)生運(yùn)行故障，在節(jié)約電力系統(tǒng)運(yùn)行成本的
同時(shí)，確保電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定與安全。（3）我國還
要對現(xiàn)有的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的提高，一直以來，我國
都是采用站控層、間隔層與過程層這三種形式來進(jìn)行驗(yàn)
收的，我國應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)這三種驗(yàn)收方式的監(jiān)督，確保
繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠得以正常運(yùn)行，通過提高驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，
使繼電保護(hù)系統(tǒng)具備更高的運(yùn)行質(zhì)量，以此實(shí)現(xiàn)對電氣
一次系統(tǒng)的可靠保護(hù)。
5 結(jié)束語
總而言之，在我國電力事業(yè)發(fā)展中，110kV 智能變
電站通過采用繼電保護(hù)裝置，可有效保障電氣一次系統(tǒng)
的安全使用與高效運(yùn)行。作為電力領(lǐng)域工作人員，必須
不斷提高自身的專業(yè)能力與綜合素質(zhì)，使110kV 智能變
電站中的繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)定、安全，從而使其
在我國電力領(lǐng)域中發(fā)揮出更大的作用。
參考文獻(xiàn)：
[1] 武同寶.110kV 智能變電站電氣一次系統(tǒng)及繼電保護(hù)運(yùn)維研
究[D]. 濟(jì)南: 山東大學(xué),2016.
[2] 王陶.110kV 智能變電站電氣一次系統(tǒng)及繼電保護(hù)運(yùn)維[J].
通訊世界,2018(7):207-208.
[3] 穆小亮, 趙廣旭, 易甜甜.110kV 智能變電站電氣一次系統(tǒng)
及繼電保護(hù)運(yùn)維的思考[J]. 信息系統(tǒng)工程,2019(5):112.

網(wǎng)友評論 more

電力安全論文最新內(nèi)容

05-19