35kV變電站自動(dòng)化系統(tǒng)及繼電保護(hù)探究

摘 要：隨著自動(dòng)化技術(shù)的快速發(fā)展，變電站也逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。在變電站中，繼電保護(hù)至關(guān)重要。本文通過35kV變電站自動(dòng)化系統(tǒng)及繼電保護(hù)原理分析，提出了針對(duì)35kV自動(dòng)化變電站繼電保護(hù)對(duì)策，旨在為廣大一線人員提供參考。

關(guān)鍵詞：35kV變電站；自動(dòng)化系統(tǒng)；安全運(yùn)行；對(duì)策

變電站綜合自動(dòng)化是自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等高科技在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用[1]。隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和管理領(lǐng)域也取得了顯著成就，各地變電站進(jìn)行了綜合自動(dòng)化建設(shè)和改造，傳統(tǒng)的35kV變電站通過技術(shù)的改造升級(jí)實(shí)現(xiàn)了綜合自動(dòng)化，提升了電力網(wǎng)絡(luò)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，電網(wǎng)調(diào)度實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。本文就35kV自動(dòng)化變電站系統(tǒng)及繼電保護(hù)基本原理及安全運(yùn)行進(jìn)行詳細(xì)論述。

1 工作原理

1.1 35kV變電站自動(dòng)化系統(tǒng)工作原理

35kV自動(dòng)化變電站，就是依賴當(dāng)前高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，將整個(gè)變電站中包括控制、保護(hù)、信息傳輸、測(cè)量以及中央信號(hào)等在內(nèi)的各種自動(dòng)化的裝置及功能集中統(tǒng)一到一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，以此來完成對(duì)調(diào)度端的遙測(cè)、遙信、遙控及遙調(diào)等遠(yuǎn)程控制功能。簡(jiǎn)言之，就是通過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將變電站內(nèi)的裝置和應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一配置，使各種裝置實(shí)現(xiàn)自行運(yùn)行和協(xié)調(diào)，完成自動(dòng)化變電站的各項(xiàng)任務(wù)。

1.2 繼電保護(hù)工作原理

變電站在運(yùn)行過程中由于雷擊、絕緣老化、不當(dāng)操作等而引發(fā)各種突發(fā)故障及不正常的運(yùn)行狀態(tài)，如當(dāng)電力系統(tǒng)的電壓突然大幅下降或者故障處有較大短路電流而導(dǎo)致出現(xiàn)電弧損傷電氣設(shè)備等，變電站的繼電保護(hù)就是當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常運(yùn)行情形或發(fā)生故障時(shí)能夠快速的切除掉故障。其原理就是根據(jù)變配電站運(yùn)行過程中發(fā)生故障時(shí)出現(xiàn)的電流增加、電壓升高或降低、頻率降低、出現(xiàn)瓦斯、溫度升高等現(xiàn)象超過繼電保護(hù)的整定值（給定值）或超限值后，在整定時(shí)間內(nèi)，有選擇的發(fā)出跳閘命令或報(bào)警信號(hào)。

2 35kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)配置

35kv變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)配置進(jìn)行改造和優(yōu)化的過程中，設(shè)備的選型起著關(guān)鍵性作用，首先是主變壓器方面，要注意選擇繼電保護(hù)配置的主保護(hù)及其后備保護(hù)測(cè)控裝置的配備；其次是進(jìn)線開關(guān)及聯(lián)絡(luò)保護(hù)方面，需要做好接地保護(hù)、過負(fù)載保護(hù)以及限過流保護(hù)功能等；再次是測(cè)控裝置要注意做好電力電容的保護(hù)，以集中補(bǔ)償式電容器保護(hù)為主。因此，在35kv變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)改造中，要切實(shí)做好包括保護(hù)裝置和測(cè)控設(shè)備等在內(nèi)的設(shè)備篩選工作。

3 35kV變電站自動(dòng)化繼電保護(hù)措施

3.1 主變壓器保護(hù)

變壓器是變電站的重要設(shè)備之一，其能否安全運(yùn)行則直接關(guān)系到整個(gè)變電站是否能安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。采取性能良好的繼電保護(hù)措施可以有效防止故障發(fā)生，保護(hù)主變壓器。現(xiàn)實(shí)中可以采用CAT-221或CAT211裝置作為35KV變電站主變壓器的主保護(hù)裝置。此為，依據(jù)《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，做好變壓器的繼電保護(hù)在硬件方面還應(yīng)裝設(shè)：反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的氣體保護(hù)；反應(yīng)變壓器繞組、引出線的相間短路，中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組、引出線和套管的接地短路，以及繞組匝間短路的電流速斷保護(hù)或縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)；反應(yīng)中性點(diǎn)接地的電力網(wǎng)中，外部單相接地短路的零序電流保護(hù)；其他保護(hù)還有如變壓器過負(fù)荷保護(hù)（一半采用一個(gè)電流繼電器，接于其中的任一相電流中，經(jīng)過延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)）、過勵(lì)磁保護(hù)（通常裝設(shè)反時(shí)限過勵(lì)磁保護(hù)裝置）、溫度保護(hù)、冷卻器故障保護(hù)等等。

3.2 進(jìn)線和聯(lián)絡(luò)開關(guān)保護(hù)

可以選擇CAL-212線路保護(hù)裝置，因?yàn)檫@一裝置具有定時(shí)限過流和接地保護(hù)功能，還具備加速斷保護(hù)和PT斷線檢查與遙控功能。這樣就能夠35kv變電站的兩路進(jìn)線、母聯(lián)等實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)測(cè)控保護(hù)。

3.3 饋線保護(hù)

電力線路擔(dān)負(fù)著電能的輸送、分配等功能，線路穩(wěn)定、安全的運(yùn)行離不開選取完善的輸配電線繼電保護(hù)措施。35kv饋線電路保護(hù)可以選擇CAL-212饋線保護(hù)裝置，這一裝置能夠做到對(duì)35kv變電站的非直接地系統(tǒng)的饋線電路進(jìn)線監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)做好保護(hù)。此外該裝置還能夠?qū)?0kv饋電開關(guān)起到很好的保護(hù)作用。

3.4 提升設(shè)備的質(zhì)量

在以上設(shè)備的采購、安裝及后期的軟件設(shè)計(jì)方面要充分考慮設(shè)備所在地的外在環(huán)境的變化，注意做好設(shè)備的“進(jìn)口關(guān)”，還需要注意對(duì)設(shè)備做好防高溫、防潮濕和防嚴(yán)寒工作，高質(zhì)量的安裝好設(shè)備，在此前提下盡量提高設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化和簡(jiǎn)易化，構(gòu)造簡(jiǎn)單的設(shè)備由于零部件較少，事故的發(fā)生率就會(huì)降低。此外，還要做好繼電保護(hù)的相關(guān)系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，科學(xué)合理的編寫器械代碼，建全系統(tǒng)自查自修功能，保證軟件系統(tǒng)的可靠性。

4 結(jié)語

35kV自動(dòng)化變電站是目前運(yùn)用較為廣泛的一種高新技術(shù)，保障其安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于保證電力系統(tǒng)生產(chǎn)、傳輸電能效率具有積極意義。通過自動(dòng)化系統(tǒng)及繼電保護(hù)的原理研究，在實(shí)踐中探索更多的繼電保護(hù)措施，進(jìn)一步提高35kV自動(dòng)化變電站的安全操控性和可靠性實(shí)現(xiàn)變電站的高效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

[參考文獻(xiàn)]

[1]黃益莊.變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2006.

[2]呂慧娟.35kv變電站的自動(dòng)化繼電保護(hù)對(duì)策探究[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2013（12）：92-93.