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摘要：变电站是电力系统中的一个重要组成部分，起到的作用是变换电压等级、汇集配送电能。由于电力系统的运行环境较为特殊，期间存在的安全因素也很多，因此，为了确保变电站能够在安全稳定的条件下运行，对其进行必要的继电保护是不容忽视的。本文通过对数字化变电站的主要设备进行介绍，并在此基础上分析如何对数字化变电站保护进行，从而为今后数字化变电站的安全使用提供一定的参考依据。
关键词：数字化变电站 继电保护 改进措施
近几年来，随着我国科学技术的不断发展，国家对电力系统的正常运行也给予了高度的重视，由于数字化变电站的运行环境会受到诸多因素的影响，如线路烧毁、运行故障以及雷击等，这些因素都会给数字化变电站的安全运行造成不同程度的威胁。因此，加强数字化变电站继电保护已经成为了目前电力系统的一项重要工作，只有将此项工作充分展开，才能够从根本上促进我国电力系统的稳定发展。
1 数字化变电站的主要设备
1.1 光学互感器 就目前数字化变电站中所采用的光学互感器来看，主要包括光学电流互感器和光学电压互感器两种。其中，光学电流互感器主要应用于对导线电流的测量，而光学电压互感器则主要应用于对导线电压的测量。无论是哪一种类型的光学互感器，都具有诸多优势，比如说不饱和、体积小、重量轻以及不受电磁干扰等。
1.2 智能断路器 智能断路器也是数字化变电站中的一个主要设备，与传统的断路器相比，智能断路器采用数字化的接口来取代硬接线，不仅能够实现对断路器运行的控制，而且还能够同时对设备的状态监视，以此来确保在设备出现故障的时候，能够在第一时间提出相应的检修建议，保证设备能够始终保持在正常运行的状态。
2 不同电压数字化变电站继电保护改进方法
2.1 35kV部分线路的继电保护配置 对于35kV部分线路的继电保护，主要应该从Ⅰ段电流速断保护、Ⅱ段定时限过流保护以及快速重合闸等几个方面进行保护。首先，在设置的时候，应该将Ⅰ段电流的速断保护作为主保护，保护线路的长度应该控制在线路全长的15%到20%左右，35kV线路保护Ⅰ段电流速断保护主要反应于相间故障时由于电流增加而引起的瞬时动作的电流保护。
Ⅱ段定时限过流保护是Ⅰ段电流速断保护的后备保护，在35kV部分线路的继电保护配置中占据重要的位置，不仅能够起到对全长线路进行保护的作用，而且还能够对相邻线路的全长进行实时保护。
除此之外，为了能够实现在线路出现瞬时故障的时候，不对电力系统采取停电措施，就应该在线路上装设自动重合闸装置。由于35kV本身属于电流较小的接地系统，当线路出现单相接地故障的时候，其本身还可以继续运行2个小时。因此，当故障发生的时候，只作用与信号，而不需要跳开断路器，接于PT的开口三角处。
2.2 10kV部分线路继电保护配置 对10kV部分线路进行继电保护配置的时候与35kV继电保护配置相同，同样应该从电流速断保护、定时限过流保护以及快速重合闸几个方面来进行保护。10kV线路的主保护与35kV线路的主保护不同，其主要采用的Ⅱ段定时电流速断保护，主要是对全线路的70%-80%的线路进行保护。当线路出现故障的时候，10kV线路所采取的措施与35kV线路的措施基本相同，二者之间存在的唯一区别是在不跳开断路器的前提下，接于因10kV为小电PT的开口三角处。
除此之外，在10kV小接地电流系统的线路上，应该装设反映相间故障和单相接地故障的相关保护装置。保护动作于出线断路器，保护采用两相式接线。加装三相一次重合闸。反映单相接地故障，加装反映零序电压的接地信号装置，单相接地时发出信号。从而有效实现对10kV线路的保护效果。
3 数字化变电站防雷保护改进方法
雷击是影响降压变电站安全运行的一个重要因素，如果变电站在运行的过程中，遭受到了雷击，那么轻则会引起大面积停电，重则会对整个电网造成较大的危害。因此，设置相应的防雷击措施是非常有必要的。通过对变电站雷击事故的分析，变电站遭受雷击主要来自变电站电力设备直接遭受雷击和架空线路的感应雷过电压和直击累过电压形成的雷电波沿线路间接对变电站造成侵入。
3.1 变电站的直击雷防护 避雷针是保护电气设备不受雷击的一个基本的措施，为了能够将变电站的直击雷防护做到全面系统，装设避雷针是必不可少的，它在运行的过程中，起到的主要作用是将雷击吸引到自己的身上，然后将其安全的导入地中，从而实现对附近绝缘效果较差的设备进行雷击保护。对于110kV变电站的直击雷防护措施进行制定的时候，由于此类电压等级配电装置的绝缘水平比较高，可以将避雷针直接装设在配电装置的架构上，因此，雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。
3.2 变电站对雷击侵入波的防护 变电站对雷击侵入波的防护措施主要是避雷器或者保护间隙。阀型避雷器是变电站对雷击侵入波防护措施中所采用的最基本的措施，其基本元件主要是火花间隙和非线性电阻。目前，在我降压变电站对雷击侵入波的防护现状来看，FS系列阀型避雷器为火花间隙和非线性电阻，其主要是对小容量的配电装置SFZ系列阀型避雷器进行保护，主要是在其进线上装设阀型避雷器用来保护中等及大容量变电站的电气设备；FCZ1系列磁吹阀型避雷器，主要用来保护变电站的高压电气设备。
3.3 变电站的进线防护 对变电站进线实施防雷保护，其目的就是限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陡度。在变电站运行的过程中，当线路上出现过电压的时候，线路上就会出现行波，这种行波会沿着导线向变电站行进，其幅值为线路绝缘的50%冲击闪络电压。线路的冲击耐压比变电站设备的冲击耐压要高很多。因此，在靠近变电站的进线上遭受雷击的时候，流经避雷器的雷电电流幅值可超过5KA，而且其陡度也会超过相应的允许值，避雷线是防雷的主要措施。如果没架设避雷线，当靠近变电站时势必会对线路造成破坏，从而无法实现对变电站的进线防护效果。
4 结语
由此可见，继电保护对数字化变电站安全运行具有不可或缺的作用。因此，电力部门的相关工作人员一定要将此项工作充分重视起来，结合工程中各类保护的工作原理、性能以及电网的电压等级、网络结构等特点，按照继电保护配置的设置原则，来对数字化变电站的继电保护方式进行科学合理的选择，使其能够有机配合起来，从而完善电网保护系统，确保数字化变电站的安全运行，以此来促进我国电力系统的可持续发展。
参考文献：
[1]黄先海.浅析数字化变电站继电保护技术的改进方法[J].科技创新导刊，2011（25）.
[2]周满，曹磊，张延鹏.基于数字化变电站的继电保护改进方案[J].东北电力技术，2010（04）.
[3]戴天龙.110kV变电所继电保护自动化设计分析[J].科技传播，2012（04）.
[4]赵鹏鹏.110kV降压变电站继电保护及防雷保护的研究[J].商品与质量·科学理论，2011（06）.
[5]郭锡雄.110kV变电站继电保护探讨[J].北京电力高等专科学校学报，2012（29）.
关键词：数字化变电站 继电保护 改进措施
近几年来，随着我国科学技术的不断发展，国家对电力系统的正常运行也给予了高度的重视，由于数字化变电站的运行环境会受到诸多因素的影响，如线路烧毁、运行故障以及雷击等，这些因素都会给数字化变电站的安全运行造成不同程度的威胁。因此，加强数字化变电站继电保护已经成为了目前电力系统的一项重要工作，只有将此项工作充分展开，才能够从根本上促进我国电力系统的稳定发展。
1 数字化变电站的主要设备
1.1 光学互感器 就目前数字化变电站中所采用的光学互感器来看，主要包括光学电流互感器和光学电压互感器两种。其中，光学电流互感器主要应用于对导线电流的测量，而光学电压互感器则主要应用于对导线电压的测量。无论是哪一种类型的光学互感器，都具有诸多优势，比如说不饱和、体积小、重量轻以及不受电磁干扰等。
1.2 智能断路器 智能断路器也是数字化变电站中的一个主要设备，与传统的断路器相比，智能断路器采用数字化的接口来取代硬接线，不仅能够实现对断路器运行的控制，而且还能够同时对设备的状态监视，以此来确保在设备出现故障的时候，能够在第一时间提出相应的检修建议，保证设备能够始终保持在正常运行的状态。
2 不同电压数字化变电站继电保护改进方法
2.1 35kV部分线路的继电保护配置 对于35kV部分线路的继电保护，主要应该从Ⅰ段电流速断保护、Ⅱ段定时限过流保护以及快速重合闸等几个方面进行保护。首先，在设置的时候，应该将Ⅰ段电流的速断保护作为主保护，保护线路的长度应该控制在线路全长的15%到20%左右，35kV线路保护Ⅰ段电流速断保护主要反应于相间故障时由于电流增加而引起的瞬时动作的电流保护。
Ⅱ段定时限过流保护是Ⅰ段电流速断保护的后备保护，在35kV部分线路的继电保护配置中占据重要的位置，不仅能够起到对全长线路进行保护的作用，而且还能够对相邻线路的全长进行实时保护。
除此之外，为了能够实现在线路出现瞬时故障的时候，不对电力系统采取停电措施，就应该在线路上装设自动重合闸装置。由于35kV本身属于电流较小的接地系统，当线路出现单相接地故障的时候，其本身还可以继续运行2个小时。因此，当故障发生的时候，只作用与信号，而不需要跳开断路器，接于PT的开口三角处。
2.2 10kV部分线路继电保护配置 对10kV部分线路进行继电保护配置的时候与35kV继电保护配置相同，同样应该从电流速断保护、定时限过流保护以及快速重合闸几个方面来进行保护。10kV线路的主保护与35kV线路的主保护不同，其主要采用的Ⅱ段定时电流速断保护，主要是对全线路的70%-80%的线路进行保护。当线路出现故障的时候，10kV线路所采取的措施与35kV线路的措施基本相同，二者之间存在的唯一区别是在不跳开断路器的前提下，接于因10kV为小电PT的开口三角处。
除此之外，在10kV小接地电流系统的线路上，应该装设反映相间故障和单相接地故障的相关保护装置。保护动作于出线断路器，保护采用两相式接线。加装三相一次重合闸。反映单相接地故障，加装反映零序电压的接地信号装置，单相接地时发出信号。从而有效实现对10kV线路的保护效果。
3 数字化变电站防雷保护改进方法
雷击是影响降压变电站安全运行的一个重要因素，如果变电站在运行的过程中，遭受到了雷击，那么轻则会引起大面积停电，重则会对整个电网造成较大的危害。因此，设置相应的防雷击措施是非常有必要的。通过对变电站雷击事故的分析，变电站遭受雷击主要来自变电站电力设备直接遭受雷击和架空线路的感应雷过电压和直击累过电压形成的雷电波沿线路间接对变电站造成侵入。
3.1 变电站的直击雷防护 避雷针是保护电气设备不受雷击的一个基本的措施，为了能够将变电站的直击雷防护做到全面系统，装设避雷针是必不可少的，它在运行的过程中，起到的主要作用是将雷击吸引到自己的身上，然后将其安全的导入地中，从而实现对附近绝缘效果较差的设备进行雷击保护。对于110kV变电站的直击雷防护措施进行制定的时候，由于此类电压等级配电装置的绝缘水平比较高，可以将避雷针直接装设在配电装置的架构上，因此，雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。
3.2 变电站对雷击侵入波的防护 变电站对雷击侵入波的防护措施主要是避雷器或者保护间隙。阀型避雷器是变电站对雷击侵入波防护措施中所采用的最基本的措施，其基本元件主要是火花间隙和非线性电阻。目前，在我降压变电站对雷击侵入波的防护现状来看，FS系列阀型避雷器为火花间隙和非线性电阻，其主要是对小容量的配电装置SFZ系列阀型避雷器进行保护，主要是在其进线上装设阀型避雷器用来保护中等及大容量变电站的电气设备；FCZ1系列磁吹阀型避雷器，主要用来保护变电站的高压电气设备。
3.3 变电站的进线防护 对变电站进线实施防雷保护，其目的就是限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陡度。在变电站运行的过程中，当线路上出现过电压的时候，线路上就会出现行波，这种行波会沿着导线向变电站行进，其幅值为线路绝缘的50%冲击闪络电压。线路的冲击耐压比变电站设备的冲击耐压要高很多。因此，在靠近变电站的进线上遭受雷击的时候，流经避雷器的雷电电流幅值可超过5KA，而且其陡度也会超过相应的允许值，避雷线是防雷的主要措施。如果没架设避雷线，当靠近变电站时势必会对线路造成破坏，从而无法实现对变电站的进线防护效果。
4 结语
由此可见，继电保护对数字化变电站安全运行具有不可或缺的作用。因此，电力部门的相关工作人员一定要将此项工作充分重视起来，结合工程中各类保护的工作原理、性能以及电网的电压等级、网络结构等特点，按照继电保护配置的设置原则，来对数字化变电站的继电保护方式进行科学合理的选择，使其能够有机配合起来，从而完善电网保护系统，确保数字化变电站的安全运行，以此来促进我国电力系统的可持续发展。
参考文献：
[1]黄先海.浅析数字化变电站继电保护技术的改进方法[J].科技创新导刊，2011（25）.
[2]周满，曹磊，张延鹏.基于数字化变电站的继电保护改进方案[J].东北电力技术，2010（04）.
[3]戴天龙.110kV变电所继电保护自动化设计分析[J].科技传播，2012（04）.
[4]赵鹏鹏.110kV降压变电站继电保护及防雷保护的研究[J].商品与质量·科学理论，2011（06）.
[5]郭锡雄.110kV变电站继电保护探讨[J].北京电力高等专科学校学报，2012（29）.