浅谈220kV变电站线路保护
【摘要】作为电力系统当中不可或缺的重要装置，线路保护问题不容忽视，它在维护电力系统稳定及安全方面有着突出贡献。伴随社会用电量的不断攀升，电力系统的运行负荷趋于增加，这无疑是对变电站线路保护提出了更高的要求。各种装置产品的高效运行是变电站线路保护功能的集中反映，在标准化线路设计指导下完成各种装置的组合与调试工作，才能真正发挥线路保护的使用效能。本文重点对220kV变电站线路保护的配置原则以及未来发展等问题进行了深入分析。
【关键词】220kV;变电站;线路维护;发展趋势
作为电网有序运行以及电力系统持续供电的重要保障，变电站设备及线路安全问题至关重要，当前计算机技术和电子技术高速发展背景下，传统继电保护装置正逐渐被以微处理器为核心的自动控制保护系统所代替，这是变电站改革的重点项目。从变电站安全运行角度分析，线路保护装置在电网建设过程中的添加是对变电站稳定运行环境的重要保证。从当前我国变电站系统的实际运行情况分析，220kV变电站运行过程中的线路损坏问题时有发生，这就需要从实际供电情况来对线路损坏原因进行排查，寻找到问题产生的根源，并采取切实有效的措施做好变电站线路保护的安全防范措施，这对于220kV变电站线路动态管理水平的提高有着积极的指导与促进作用。
1.220kV变电站线路保护的配置原则
线路保护是体现变电站各项保护装置预期控制作用的重要方面，对于220kV变电站线路保护而言，配置操作原则的制定不容忽视。现阶段，主保护、后备保护和辅助保护是220kV变电站线路保护的重点实施内容，其线路保护的基本配置原则可从以下三方面加以概括：
1.1 主保护
线路保护中的主保护功能应当与电力系统运行要求相符合，除此之外，还应当遵循线路故障切断及设备故障的相关技术要求，保证双向线路的运行安全。作为主保护中常用的装置构造，众联保护在主保护中的重要性不可忽视。从电力保护研究方面分析，我们也将一些瞬时动作保护例如零序电流一段和距离一段保护等列入主保护内容之内。
1.2 后备保护
后备保护的内容也属于主保护的控制范围之内，后备保护的突出作用表现为拒动过程中的故障切断问题。一般我们远后备保护和近后备保护视为变电站线路后备保护的常见形式，其中远后备保护在断路器或是主保护出现拒动问题的情况下依托于相邻电力设备实现对线路的辅助性保护，至于近后备保护则是在发生主保护拒动问题时，电力设备对线路提供必要的辅助性保护。
1.3 辅助保护
从220kV变电站线路保护的体系功能分析，辅助保护装置是电网规划中会涉及到的常用配置，这对于后备设备功能的发挥是重要的保障。通常在变电站运行过程中辅助保护表现为对后备保护性能的保障而表现出的一种简单保护形式，一般常见的辅助保护装置主要有过压远跳保护装置RCS-925A，这一保护装置在后备保护和主保护的辅助运行方面有着显著的调控与优化功能。
从220kV变电站线路的结构特点分析，一致性差是较为明显的特点，其中既涉及到用户专线的内容，同时也可能涉及到多个用户的输电线路问题，呈现出放射状的布局，甚至存在上百台变压器同时与一条线路相连的问题。在配电变压器划分方面有的变压器不超过100kVA，然而有的变压器却达到上千kVA。与此同时，一些线路上存在用户变电所或是开关站，然而也有一些线路存在于最末级的保护位置，这就使得220kV变电站的线路保护问题更加复杂。作为我国电力部门的核心组成部分，220kV变电站对于电力系统的稳定运行有着决定性影响。因此，变电运行过程中，我们需要从变电系统的实际运行情况出发，通过线路保护装置的加设营造更加稳定有序的变电站运行与作业环境，切实提高线路保护的实施质量。作为变电站系统中的基础性保护装置，线路保护在电力系统安全性方面有着极其重要的现实意义。当前电力技术革新背景下，随着电力系统运行负荷的趋于扩大，变电系统在线路保护方面就其安全性问题应当展开深入研究，切实发挥线路保护的实际效能。除此之外，在线路保护装置设计方面也需要做好相关的调试与组装工作，在完成对应的检测工序后方可投入使用。
2.220kV变电站线路保护的未来发展
如图1所示，220kV线路保护技术的发展正朝着计算机化、网络化和智能化的方向迈进，借助数据通信一体化和智能保护控制措施来提高变电站线路保护的有效性。
图1 220kV变电站线路保护发展趋势
2.1 线路保护的计算机化
计算机技术发展推动微机保护硬件设备的不断革新，现阶段微机线路保护在硬件方面已然经历了三大发展时期，自8位CPU结构微机保护应用以来，仅仅五年的时间就诞生了多CPU结构，直至如今的大模块结构，这一过程中线路保护的硬件性能也得到了显著提升。而华中理工大学在微机保护研究方面也从原初的8位CPU逐渐发展至32位以工控机为基本核心的微机保护形式。由此可见，计算机化是变电站线路保护的必然趋势，至于如何从电力系统实际运行要求方面来尽可能促进线路保护效率的提升还有待进一步落实，这对于电力企业社会效益与经济效益是重要的保障。
2.2 线路保护的网络化
作为信息时代背景下的重要技术支撑，计算机网络在数据信息传输方面有着突出优势，这也使得人类生产生活发生了本质变化。现阶段排除纵联保护与差动保护之外，线路保护装置仅仅反映的出安装位置的电气量，至于变电站线路保护的功能也局限于故障元件的切除方面，以此来控制事故的蔓延范围，这显然与数据通信手段的单一有着必然关联。自系统保护概念提出后，安全自动装置的出现使得网络化成为了线路保护的发展趋向，其中线路保护功能不再局限于故障元件切除与事故范围控制方面，而是对整个系统的安全性保障。各保护单元在系统化运行与操作过程中对故障信息进行排查，并在有效数据信息的指导下提高动作完成的协调性，这对于系统安全而言至关重要。可见，借助计算机网络技术实现对系统保护设备的有效联接在当前的技术条件下是可以实现的，这同时也是微机保护装置网络化特征的集中体现。
2.3 线路保护的智能化
电力系统领域突出的人工智能技术主要包括进化规划、遗传算法、模糊逻辑以及神经网络等，这些智能化技术的应用在线路保护方面也有着极其重要的利用价值。作为一种非线性映射方法，神经网络是利用非线性特征来解决存在的疑难问题，这一方法在电力系统中的应用突出表现在输电线两侧系统电势角度的过渡电阻短路问题解决方面，这一非线性问题由于难以对故障位置进行准确判断，这就可以利用神经网络的方法通过故障样本训练来实现对多种情况的综合分析，一旦故障问题产生就可以此为依据对故障类型作出精准判断。除此之外，进化规划以及遗传算法等在线路保护中的应用也显示出明显的技术优势。可见，智能技术在线路保护领域的渗透不仅解决了各种疑难问题，同时对于线路保护而言也必然将成为重要的研究方向。
3.结束语
综上所述，当前220kV变电站系统运行过程中的各种故障问题无疑对系统运行造成了重大威胁，其中线路结构的稳定性对于变电站系统影响最甚。从电网企业安全管理规范分析，应当从根本上落实线路保护的实施内容，不断完善220kV变电站的线路安全保障工作。伴随通信技术、计算机技术与电力系统之间的融合，针对变电站线路保护未来发展趋势的研究有着极其重要的现实意义，借鉴国外线路保护技术的发展趋势，我国未来变电站线路保护工作势必将朝着网络化、计算机化和智能化的方向迈进，通过人工智能化与数据通信一体化的结合切实提高线路保护的有效性，这对于变电站系统运行而言无疑是不可缺少的技术支撑。
参考文献
[1]周玉兰，王俊永，许勇.2000年220kV及以上系统线路保护运行情况与分析[J].电力自动化设备，2001，（12）：57-59
[2]林耀洲，陈秀娟，陈维江，等.110和220kV不接地运行变压器中性点保护方式[J].电网技术，2012，（04）：256-259
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