智能变电站的继电保护跳闸方式

智能变电站的继电保护跳闸方式摘要：变电站的主变三侧保护装置往往安装在同一个站内，同一个电压等级保护装置连接线路的方式相同，可依据常规性方式来设置保护装置，但对于特殊接线规定方式的变电站，常规性保护配置难以实现变电站继电保护跳闸的要求。这就需要对智能变电站机电保护特性加以研究，制定相应的继电保护跳闸配置方案，才能确保智能变电站继电保护跳闸获得良好的效果。关键词：智能变电站；继电保护；跳闸实现方式智能变电站继电保护跳闸方式的概述在变电站电力系统运行的过程中，传统的跳闸保护方式主要通过“微机型保护装置+操作箱”的跳闸方式来实现跳闸保护。即主变电量保护依据双主双后备配置，运用微机型主后备一体化设备保护，然后在主变非电量保护配置上单独安装保护装置，利用电缆连接母线保护与主变保护，从而实现采用与跳闸的目标。而智能变电站继电保护跳闸模式的运用，主要包括2种类型：保护点对点直跳与保护网络跳闸。其中保护点对点直跳即智能变电站继电保护装置跳闸装置到智能终端这段的设备接线，都有单独的光纤，这样保护装置跳闸的信号可经直达光纤与过程层交换机上传到监控中心中，对线路实施监控。而保护网络跳闸则是将保护装置与智能终端的线路连接到过程层交换机中，通过网络传输的方式监控保护跳闸以及GOOSE信号。从我国当前智能变电站继电保护跳闸的具体情况来看，在电力系统母线保护的运行方面往往采用直接采样和保护点对点直跳的方式来运行。即依据双主双后备配置的方式，采用微机型主后备一体化设备来保护主变电量，通过直接采样的方式直接跳各侧断路器，经网络传输监控跳母联、分段断路器、启动失灵与接收失灵保护跳闸命令等GOOSE信号，从而达到失灵联跳变压器各侧断路器的目的。而主变非电量保护功能则通过就地直接电缆跳闸的方式连接主变本体智能终端，经过程层GOOSE网络对非电量进行保护，确保系统运行快速执行命令。继电保护跳闸方式的可靠性方面抗电磁干扰能力分析KEMA是电力产品测试、认证的权威机构，交换机需要得到其认可。以国际电工委员会提出的要求进行各方面测试，测试的项目包括静态震动、抗电磁干扰等内容，使得变电站能够在极限条件下正常使用。保护网跳闸方式受到的电磁干扰较小，它的连续运行能力较强，保护网跳闸方式利用交换机能够更加稳定，在继电系统的点对点跳闸保护当中依靠的只是光纤传输，受到网络风暴以及电磁干扰两方面的威胁，所以点对点跳闸保护运行的稳定性一般抑制网络风暴能力分析导致网络风暴情况的发生有三种原因：在继电装置当中出现异常情况会发出多个报文；非法装置接入到网络当中；网络当中出现了大量的异常广播。继电保护网跳闸方式能够有效地防御网络风暴情况的发生，交换机可以发出未知单播地址的报文，或者对端口速率进行限制等方式提高对网络风暴的抑制能力。交换机高负载处理能力分析当前的过程层工业交换机采用的是存储或者转发的模式，利用完全双工的连接方式，在数据流量增加的时候会缓解延时现象，从而有效规避延时明显增加的情况，从报文传输延时的测试结果表现来看，保护网跳闸方式的延时为23.0到251.4彷（表1）。从表中可看出在高负载的情况下过程层交换机的存储转发延时都小于300|is，与继电器动作的抖动延时相比较小，所以为继电保护的速动功能方面提供保障。当前的过程层网络是双网结构，如果网络出现故障，那么保护拒动的情况将不会发生，能够满足继电保护的可靠性。智能变电站继电保护网跳闸延时分析保护网跳闸延时理论分析据相关规定中表示，一个报文完整的输送时间从发送方将数据中的内容放到其输栈顶的时候开始计时，直至接受方从传输栈里将数据取走时为止。报文发送延时。所谓的报文发送延时主要指的是装置通信处理器报文延时处理，运用国家电网企业试点依托工程动模测试，使得装置之中各个端口的处理时间需要延长25|is,也就是第1个端口需要延时25^处理，而第2个端口就需要延时50^处理，并且以此类推。网络传输延时。第一，交换机存储转发延时。由于现代交换机都根据存储转发的原理,所以，单个交换机的存储转发延时就相当于帧长与传输速度相除，比如说100Mb/s光口，在以太网之中帧长的最大值为1522b，加之同步帧头为8b,在进行交换机存储转发时会产生122^的延时，如果是千兆端口存储，就需要12ys的转发延时；第二，交换机交换延时。一般而言交换机交换延时都是一个固定值，这一值由优先级与交换机芯片处理MAC地址表等功能的速度所决定的，通常而言，工业以太网交换机产生的交换延时往往小于10|is；第三，光缆传输延时。光缆长度与光缆光速之间的比值就是光缆传输延时，比如说1km光缆，其传输延时大概是5ys；第四，交换机帧排队延时。帧冲突往往出现在广播式以太网之中，而以太网交换机通过队列结合储存转发机制使得共享式以太网之中的帧冲突问题得以消除，为了使得重要数据帧的排队延时得以减轻，可以引进数据帧优先级制度；第五，网络传输总延时。在总延时中主要包括帧排队延时、线路传输延时、交换机延时以及发送延时。保护跳闸实现的方式该智能变电站继电保护跳闸方案设计中110kV母线保护属于数字式，如果主变110kV侧进线间隔按照常规变电站设计要求来设计，110kV母线保护容易出现接收模拟信号、数字信号与COOSE与硬接点同时跳闸的问题，针对这一情况，为实现继电保护跳闸，需做好以下工作：①在智能变电站中安装主变110kV进线间隔母线保护专用合并单元，在接收电流的同时,通过硬接点接收将开关位置接点的数字信号隔离开，以便跳闸开口的同时，兼顾GOOSE开出与硬接点开出。②分布式母线保护的应用。对于智能变电站分布式母线保护的应用，主要包括两部分:主机与子机。其中主机负责接收各个子机采集的数据信息，将其转变为差动电流与控制电联，形成一个分相复式比率差动元件为主的电流差动保护方案，实现对母线差动保护、TA断线与TV断线判别、断路器失灵保护、母联死区保护以及母联失灵保护。而子机则负责间隔模拟量、开关量和压板状态的采集，并对采集数据加工处理后，上传到主机中，待到主机进行保护逻辑处理后，利用数据通信网将跳闸指令发送到各子机中，这时子机便会通过自身跳闸空结点实现断路器跳闸。从这两种方案设计的情况可知：方案安装有母线专用合并单元，一旦110kV母线保护接收数字信号时，会实现GOOSE跳闸与硬接点跳闸，实现原理简单、明确。方案的设计，安装有子机装置，利用不同的子机原理接收110kV母线保护的数据信号与模拟信号，将其转换成电流，实现对母线保护。结语综上所述，智能变电站继电保护跳闸实现方式对于变电站稳定、安全运行具有非常重要的作用。因此，一定要对智能变电站继电保护跳闸方式予以足够的重视，从而有效推动变电站的进一步