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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
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。
2.4.5发电机保护
发电机在保护电力系统时，面临着短路、过电压等问题，继电保护的应用，提供停机、解列的方法，逐步解决故障问题。
3、220kV智能变电站继电保护系统组成
220kV智能变电站继电保护在运行的过程中，涉及了较多的软硬件设备。此类设备通过电力线路，以及网络线路的连接，组成了完善了继电保护系统。在此过程中，220kV智能变电站继电保护系统，主要的组成部分为：合并单元、电流互感器、交换机、智能终端。
3.1电流互感器
电流互感器也称之为电子互感器，随着当前科技的快速发展，电子技术以及信息技术也得到了较快的发展。其中电子信息的数字化处理，则为当前主要的研究成果之一。当前在智能变电站继电保护系统应用的过程中，电流互感器根据其数字信号，判断是否进行次级操作。当前在实践的过程中，电流互感器主要分为有源型和无源型，两类互感器的应用效果都较为良好。
3.2交换机
智能变电站在运行的过程中，涉及了较多的信息传输以及交换。因此在继电保护的过程中，针对交换机的应用也为主要的内容之一。交换机在继电保护运行的过程中，针对各设备以及单元之间的数据进行交互处理。保障了数据传输的稳定性以及可靠性，并且在运行的过程中，保障了数据的安全性。当前在智能变电站继电保护运行的过程中，交换机的应用有效的提升了各类信息之间交互速率，保障了智能化操作的实际效果。
3.3智能终端
智能终端为智能变电站继电保护运行中的终端设备之一，顾名思义其主要进行智能化操作，以及智能化信息的处理。当前在实践的过程中，智能终端主要进行数据的实时处理以及故障的预警处理。当前在实践发展的过程中，智能终端为变电站继电保护系统中的一次智能终端。其在智能变电站继电保护运行的过程中，主要的运行作用为：监控断路器运行状态，并进行状态信息的发送传递；控制电闸合闸或跳闸操作，确保断路器与电闸之间的配合操作指令正常落实。
3.4合并单元
合并单元当前在继电保护系统应用的过程中，为继电保护系统中重要的组成环节。其在应用的过程中，主要的作用为：优化保护装置与互感器之间的接线工作。实现单元之间的数据共享，有效的提升了继电保护的落实效果。当前在实践的过程中，合并单元主要应用于间隔层与过程层之间。合并单元的应用有效的降低了技术的复杂性，提升了继电保护系统作业的效率性。
3.5通讯网络
通讯网络为继电保护中的核心设施，其对于整体的智能化操作，起到了决定性的作用。当前在实践的过程中，通讯网络信号传递主要由GOOSE网络进行信号传输。GOOSE网络在智能变电站继电保护系统运行的过程中，主要针对各单元之间的信息传递进行交互。此外，针对断路器以及电闸之间的运行状态，进行信号实时传递。以此达到继电保护的快速落实，发挥继电保护的最大效果。
4、220kV智能变电站继电保护自动化分析
220kV智能变电站继电保护中接线是最基本的组成部分，是继电保护自动化施行的先决条件，所以要求做到精准、科学、合理和规范，同时为了不断提高和强调智能变电站的运行水平和继电保护自动化，需做到简化继电保护接线，因为接线的难易程度与线路损耗成正比，接线越简单则损耗率越小。在220kV智能变电站改善和发展过程中，其继电保护接线设计满足配合总线路、子线路要求，遵循期间不能交叉接线原则，以规避接线对智能变电站继电保护自动化状态的影响。
监测技术同样是220kV智能变电站继电保护自动化中的重要组成部分，同时也是其继电保护的一项新功能，其目的是为继电保护提供另外一层保障。监测技术对象为智能变电站继电保护的运行情况。利用监测技术能够监测具体变电站设备或元件的故障信息，在继电保护系统正常动作时发挥辅助监督作用，一旦继电保护系统出现误动或拒动等失误动作时，监测技术则起到拨乱反正的作用，不仅能反馈信息，还能将所有的故障信息传送给变电站调度中心，调度中心依据此主动指导变电站运行，从而确保220kV智能变电站按照规范，顺利运行。综上也进一步展现智能变电站继电保护自动化的优势。
5、结束语
总而言之，对于220kV智能变电站的设计和应用来说，我国已经取得了一些成绩，但是今后随着我国电力事业的不断进步和发展，我国的智能变电站在继电保护以及自动化系统设计方面一定会有更大的发展空间。
参考文献：
[1]赵全虎,王勇,王少博.220kV变电站运行中的关键问题及应对策略分析[J].南方农机,2015,46(9):72-73.
[2]司志舟,赵明明.智能变电站继电保护全过程管理[J].工程技术研究,2017(7):166+170.
[3]周星辰,吴天一.220kV智能变电站继电保护及自动化[J].电子技术与软件工程,2017(18):130.
论文作者:吴宗俞,吕日龙
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/6/27
标签：变电站论文; 继电保护论文; 智能论文; 过程中论文; 故障论文; 系统论文; 接线论文; 《电力设备》2018年第6期论文;