[摘要]500kV智能变电站的继电保护配置不同于传统的变电站配置方案。本文阐述了500kV智能变电站继电保护作用，探讨了500kV智能变电站继电保护配置设计路径及原则，分析了500kV智能变电站继电保护配置方案。
[关键词]500kV智能变电站；继电保护作用；设计路径及原则；配置方案
500kV智能变电站采用全数字化控制模式，通过网络来对各种数据进行传输，能够自动完成信息测量、采集、保护、控制等基本功能。同时，智能变电站继电保护系统当中，对时间有着较高的要求，需要保证时间的精确性。因此，需具备同步对时系统，实现系统内部各继电保护装置时间上的统一，在发生故障的一瞬间，相关保护装置能在第一时间发挥出保护功效。
1、500kV智能变电站继电保护作用
500kv智能变电站的保护装置是变电站在发生问题时不会造成事故蔓延的基础，是在变电站的工作和电网的稳定运行中起到关键作用的部分，也是电力系统在实际的工作中重要的组成元件和基础的构造。继电保护装置的测量、逻辑和执行部分又分别有不同的作用和联系；对于测量部分，是对变电站出现问题进行判断的重要依据，是对问题大小和严重性进行分析，进而决定是否启动继电保护的基础，也是保证变电站稳定运行的基础；对于逻辑部分，主要是根据测量部分发出的不同信号特点对其进行分析和排列，对其问题的严重性和大小分别反映输出不同的指信号；对于执行部分，就是在逻辑部分判断之后，对其发出的跳闸或者报警等信号进行及时的处理，完成传递的任务，完成被保护装置不会受到影响的任务。
2、500kV智能变电站继电保护配置设计路径及原则
2.1设计路径。在500kV智能变电站继电保护配置设计中，设计人员需关注GOOSE网与继电保护的配置、非常规互感器与继电保护的配置，常规保护配置方案、集中式保护配置方案的选择也应得到设计人员的重视。作为两种常见的继电保护总体配置方案，常规保护配置方案具备容易实现继电保护过渡优势，但无法较好适应智能化一次设备变革影响属于该方案的不足，而集中式保护配置方案则能够较好适应数字化继电保护配置、智能化一次设备变革，但该方案对保护设备的要求较高，供电企业必须结合500kV变电站实际合理选择继电保护总体配置方案。
2.2设计原则。在500kV智能变电站继电保护配置设计中，为真正实现“可靠性、选择性、速动性、灵敏性”的要求，设计人员必须遵循双重化设计原则，因此220kV及以上电压等级继电保护、网络、相关设备必须遵循双重化设计原则，如使用主后一体化的保护装置、配备没有任何电气联系的两套保护装置等。此外，保护采样及跳闸还需要采用直接电缆跳闸的开出量、SMV网络方式的采样开入量、GOOSE网络方式传输的开入与开出量，500kV智能变电站继电保护配置设计方案质量将由此得到保障。
3、500kV智能变电站继电保护配置方案分析
3.1 500kV母线保护配置方案。在500kV智能变电站继电保护配置设计中，每条母线需配置两套微机型母线保护，为实现二者的相互独立，每套保护需单独组屏。由于研究对象工程采用了一个半断路器接线方式，500kV母线保护无需设电压闭锁元件，但由于接入的元件数较多，最终选择了分布式的母线保护形式、直接采样与直接跳闸方式。如果出现断路器失灵故障，母差失灵功能的启动需得到GOOSE网络传输的支持。
3.2 500kV主变保护配置方案。
采用单相自耦变压器，500kV侧、220kV侧、35kV侧分别为3/2断路器接线、双母线双分段接线、单母线接线，因此配置了双套纵联差动保护和后备保护，以及一套公共绕组过负荷保护、一套非电气量保护，其中的后备保护包括低压侧过流保护、过负荷保护、过励磁保护、零序电流保护、断线闭锁保护、阻抗保护。两套智能操作单元的保护由变压器保护负责，高压侧电流量、高压侧电压量分别从500kV断路器ECT1与ECT2合并单元、高压侧EVT1合并单元采集，中压侧ECVT1合并单元、低压侧ECVT2合并单元、低压绕组ECT3合并单元、公共绕组ECT4合并单元则分别负责中压侧电流量和电压量、低压侧电流量和电压量、低压绕组电流量、公共绕组电流量的采集；非电量智能单元负责变压器非电量保护，该单元采用单套配置，并采用GOOSE网络传输进行跳母联、启动失灵等故障的应对，失灵保护跳闸命令的接收也需要得到GOOSE网络的支持。
3.3 500kV线路保护配置方案。我国对500kV智能变电站的线路保护要求使用双重配置，这种配置方式不仅能够对每种故障类型与选相功能等以全线的速度降低保护。500kV智能变电站的线路保护设备将线路的过电压和远跳判别两者一体化体现出来，也就是说通过这个保护装置，不仅能实现主保护和后备保护功能，同时还能实现过电压保护与就地判别功能。并且在对信息进行传输过程中所使用的是一种独立性的通道对信息进行保护。线路保护装置能够进行直接采样，因此断路器也能够在遇到相应故障状况时直接跳闸。在实际安装中会将这两个保护结合安装到一个面柜，并且其使用的是2Mbit/s的复用光缆通道。
3.4 500kV断路器保护配置方案。智能变电站继电保护装置设计方案中，首先就要对500kV断路器进行保护，要在500kV线路保护方面，进行直接的采样和跳断路器动作，利用GOOSE网络对于断路器失灵和重合闸启动，分别安排使用两个不同的路由通道，通过通信专业的通道安排作为主要的依据。其次，在断路器保护中也同样采用直接采样、跳闸的方式，一旦断路器失灵，那么GOOSE网络就会让相邻的断路器起跳，再则，500kV的母线保护方面也采用一样的方式，利用GOOSE网络实施失灵启动。最后还有故障测距装置，让线路故障实现精确定位，比如在地形复杂、巡查不变线路中，可以安装专门的故障测距装置配置，进而形成点对点的传输方式，只要保证数据采样的频率大于500kHz，就能够让智能变电站继电保护装置的作用得到真正的发挥。
3.5 500kV智能变电站二次设备的典型布置方式。500kV智能变电站同传统变电站相比，不仅对二次设备的具体功能进行了改变，将A/D转换组件同交流的出入组件合成了一个新的整体单元，同时还对原本的开入开出两组组件分别进行了设定作为一个智能化的新终端。传统的变电站则是将交流、A/D组件同开入开出组件集成放置，经过交流输入组件，再将模拟信号通过A/D组件转变成数字信号才能支持继电保护装置的工作。500kV智能变电站必须使用合并单元将TA、TV之上所获取的电压数值与电流数值经过短电缆的传输之后取得。在另外一方面，500kV智能变电站的测控与录波设备在采集每个间隔的合并单元中的交流电流与电压信息的时候都是使用光缆从SV网上所获取，传统变电站的操作箱功能则是被现在的智能终端所替代。
4、结束语
500kV智能变电站中，采用了统一的信息平台，可以实现纵向和横向的信息传递。在智能变电站继电保护配置工作中，供电企业相关技术人员应熟练掌握继电保护配置要点，注重继电保护装置的网络化发展，优化数据信息平台的规范化、标准化，强化电力系统中层次与间隔层次之间的信息交流，改善原有设计方案中存在的通信问题，降低调试难度与维护难度，从而最大化发挥继电保护设备效用。
参考文献
[1]谢希.500kV智能化变电站运行维护中的问题与处理策略分析[J].通讯世界，2017（12）[2]韩天博.500kV智能变电站继电保护配置方案的分析与探讨[J].电子测试，2019(16)
作者简介
刘晓东, 男，汉族，本科学历，1990年出生，工程师，现从事变电二次设备检修工作。