智能变电站典型设计方案

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智能变电站继电保护

继电保护基本技术原则4.4 220kV及以上电压等级继电保护系统应遵循双重化配置 原则，每套保护系统装置功能独立完备、安全可靠。双重化 配置的两个过程层网络应遵循完全独立的原则。释 义 220kV及以上电压等级继电保护装置应遵循双重化配置原则

母联保护特别说明 3/2接线断路器保护

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智能变电站继电保护

继电保护基本技术原则双重化配置保护对应的过程层合并单元、智能终端均应双重 化配置(包括主变中低压侧)。 示 意 图

线路间隔线路保护1 线路保护2

合并单元1

智能终端1

合并单元2

智能终端2

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智能变电站继电保护

继电保护基本技术原则过程层网络按电压等级组网。 双重化配置的保护及过程层设备，第一套接入过程层A网，第二套接 入过程层B网。为防止相互干扰，两网之间应完全独立。

举 例SV交换机1 GOOSE交换机1 线路保护1 合并单元1 智能终端1 SV交换机2 GOOSE交换机2 线路保护2 合并单元2 智能终端24

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智能变电站继电保护

继电保护基本技术原则4.5按照国家标准GB/T 14285要求“除出口继电器外，装置内的 任一元件损坏时，装置不应误动作跳闸”。智能变电站中的电 子式互感器的二次转换器(A/D采样回路)、合并单元(MU) 、光纤连接、智能终端、过程层网络交换机等设备内任一个元 件损坏，除出口继电器外，不应引起保护误动作跳闸。

释 义 电子式互感器内应由两路独立的采样系统进行采集，每路采 样系统应采用双A/D系统，接入MU,每个MU输出两路数字 采样值由同一路通道进入一套保护装置。

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智能变电站继电保护

继电保护基本技术原则传感 元件 传感 元件

传感 元件

传感 元件

高压侧 低压侧调理 电路1 AD 电路 调理 电路2 AD 电路 调理 电路1 AD 电路 调理 电路2 AD 电路

高压侧 低压侧

AD 电路

AD 电路

AD 电路

AD 电路

转换器

转换器CPU1 CPU2

MU1

MU2

MU1

MU2

图1 罗氏线圈电子互感器 ECT示意图

图2 纯光学电子互感器( OCT/OVT)示意图6

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智能变电站继电保护

继电保护基本技术原则传感 元件 传感 元件 传感 元件 传感 元件

传感 元件

高压侧 低压侧

高压侧 低压侧AD 电路 DA 电路 AD 电路 DA 电路 AD 电路 DA 电路 AD 电路 DA 电路

AD 电路

AD 电路

AD 电路

AD 电路

FPGA 数据输出 MU1

FPGA 数据输出

FPGA 数据输出 MU2

FPGA 数据输出

转换器

转换器

MU1

MU2

图3 全光纤电流互感器(FOCT)示意图

图4 电子式电压互感器EVT示意图7

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智能变电站继电保护

继电保护基本技术原则4.6 保护装置应不依赖于外部对时系统实现其保护功能。 释 义 1.保护采用点对点直接采样，采样同步

不依赖于外部时钟。 2.保护装置接入外部对时信号，但对时信息不参与逻辑运算。

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智能变电站继电保护

继电保护基本技术原则4.7保护应直接采样，对于单间隔的保护应直接跳闸，涉及多间 隔的保护(母线保护)宜直接跳闸。对于涉及多间隔的保护( 母线保护),如确有必要采用其他跳闸方式，相关设备应满足 保护对可靠性和快速性的要求。 释义 1.同《智能变电站技术导则》6.6.c)条，强调直接采样直接跳闸 。 2.“直采直跳”原则是本规范的基本原则。括号内的母线保护不 是列举的意思，母线保护也必须遵循此原则。

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继电保护基本技术原则3.直接采样：智能电子设备不经过以太网交换机以SV点对点 连接方式直接进行采样值传输。示 意 图 线路保护 母线保护 其他保护SV光纤点对点

电流合并单元10

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智能变电站继电保护

继电保护基本技术原则4.直接跳闸：保护设备与本间隔智能终端之间不经过以太网交换 机以GOOSE点对点连接方式直接进行跳合闸信号的传输。 示 意 图 线路保护 母线保护 其他保护GOOSE光纤点对点

智能终端11

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智能变电站继电保护

继电保护基本技术原则4.8继电保护设备与本间隔智能终端之间通信应采用GOOSE点对 点通信方式；继电保护之间的联闭锁信息、失灵启动等信息宜采 用GOOSE网络传输方式。

释 义1.继电保护之间的联闭锁、失灵启动等信息宜采用GOOSE网络 传输方式。 2.对快速性要求不高的保护采用网络方式(经过交换机)跳闸 。例如：3/2接线的边断路器失灵保护跳相邻断路器通过 GOOSE网络接入母线保护和中断路器智能终端跳相关断路器 。 3.断路器位置接点经点对点和网络传输，本间隔采用GOOSE点 对点方式，间隔间采用GOOSE网络方式。

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继电保护基本技术原则4.10 110kV及以上电压等级的过程层SV网络、过程层GOOSE网 络、站控层MMS网络应完全独立，继电保护装置接入不同网络 时，应采用相互独立的数据接口控制器。

释 义1.110kV及以上电压等级的各网络应相互独立。 2.为了防止同一装置接入不同网络时，各网络间相互干扰，要求 装置内部各网络的数据接口控制器也应完全独立。

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智能变电站继电保护

继电保护基本技术原则4.11 110kV及以上电压等级双母线、单母线分段等接线型式 (单断路器)EVT设置，宜在各线路、变压器间隔分别装设三 相EVT,条件具备时宜装设ECVT。 释 义 1.各间隔配置独立的三相ECVT,不仅可简化二次回路，而且 可大大提高保护的可靠性，但布置存在一定困难。 2.仅采用电子式互感器的间隔，推荐配置三相ECVT。

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智能变电站继电保护

继电保护配置原则5.3.a) 220kV及以上变压器电量保护按双重化配置。变压器 各侧及公共绕组的MU均按双重化配置，中性点电流、间隙电 流并入相应侧MU。 释 义1.220kV以上变压器保护双重化配置。 2.自耦变公共绕组MU单独配置，低压侧三角绕组内部电流并入低压侧 MU。 3.普通变高、中压侧中性点零序CT和间隙CT分别并入高、中压侧MU。

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智能变电站继电保护

继电保护配置原则5.3.b) 110kV变压器电量保护宜按双套配置，双套配置时应 采用主、后备保护一体化配置；若主、后备保护分开配置， 后备保护宜与测控装置一体化。变压器各侧MU按双套配置， 中性点电流、间隙电流并入相应侧MU。 释 义1.110kV变压器保护宜双套配置，此时各侧MU和智能终端也双套配置 、测控一般独立配置。 2.110kV变压器保护若采用主、后备保护分开配置，后备保护宜与测控 装置一体化，此时各侧MU和智能终端也双套配置。差动保护与第一 套智能终端和MU对应，后备保护与第二套智能终端和MU对应。一 般采用各侧后备独立配置方案。26