變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計方法及問題研究

楊園秀

國網(wǎng)新疆電力公司阿勒泰供電公司

變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計方法及問題研究

楊園秀

國網(wǎng)新疆電力公司阿勒泰供電公司

在社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的現(xiàn)代社會，人們對電力的需求量越來越大，隨著電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大，各個方面對于供電安全及質(zhì)量都提出了更高的要求。

變電站；二次；繼電保護(hù)；設(shè)計方法；問題

1、變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計

1.1 設(shè)備選型問題

1.1.1 零序電流保護(hù)。對零序的保護(hù)只需要使用通用定時比較器T1，這種比較器是事件管理器EVA中的一項，同時進(jìn)行連續(xù)增加和計算數(shù)據(jù)模式就可以了。PFC部分的系統(tǒng)流程是，在主程序開機(jī)后或者復(fù)位后，對系統(tǒng)首先進(jìn)行初始化。其他初始化還有變量初始化﹑事件管理器以及中斷進(jìn)行初始化。中斷流程主要是對整流電壓以及電感電流進(jìn)行輸入和輸出。對這些模擬信號進(jìn)行采樣，同時進(jìn)行A/ D轉(zhuǎn)換。最后進(jìn)行電壓環(huán)路的調(diào)節(jié)。當(dāng)電壓超過110kV時，單項接地現(xiàn)象的發(fā)生率很高，占到總故障的80%以上。零序電流的作用就是及時排除和解決這些單相接地現(xiàn)象的發(fā)生，確保線路的正常運(yùn)行。零序電流常使用的元件類型是零序電壓在3UO和電流在3IO形成的方向上。

1.1.2 母線電壓切換。變電站母線接線方式有很多種類，其中一種為雙母線連接，在這種線路中需要有相應(yīng)的母線側(cè)隔離刀閘才可以完成母線電壓的切換工作。在整個電力的運(yùn)行過程中，隔離刀閘如果出現(xiàn)一些接觸方面的故障則會造成一些失壓等方面的問題，就會使得用電出現(xiàn)異常。因此，為有效地應(yīng)對這一問題，必須要對一些沒有執(zhí)行相關(guān)規(guī)范的廠家應(yīng)提出相應(yīng)的要求，確保其生產(chǎn)出來的繼電器可以進(jìn)行雙位切換。

1.1.3 變電站后臺系統(tǒng)。變電站系統(tǒng)的后臺監(jiān)控裝置對整個變電系統(tǒng)的性能和效率都有一定影響，因而對此種監(jiān)控后臺設(shè)備各方面要求較高。不過，目前的變電站后臺系統(tǒng)大多數(shù)采用性能一般的商用機(jī)，這些機(jī)器經(jīng)常由于性能原因而導(dǎo)致一些設(shè)備損壞，不利于系統(tǒng)的平穩(wěn)安全運(yùn)行。因此，要通過相應(yīng)的改進(jìn)措施來應(yīng)對這一問題，比較常用的做法為在后臺系統(tǒng)配置容量大的優(yōu)質(zhì)電源。此外，對一些繼電器還應(yīng)設(shè)置兩路輸入電源，并將其作為變電站處的直流電源。這樣可以使得系統(tǒng)的直流供電電源有更可靠保證，在出現(xiàn)故障時可以使用站用變電源，進(jìn)行逆變處理后提供給監(jiān)控機(jī)。

1.2 繼電保護(hù)裝置及組屏方法

1.2.1 線路重合閘。母線保護(hù)可以對出現(xiàn)失靈保護(hù)情況下的相關(guān)電流進(jìn)行判定，其與線路重合閘有一定關(guān)系。在進(jìn)行二次保護(hù)時，一般要求斷路器的輔助設(shè)備有一定冗余且相關(guān)線路中設(shè)置重合閘。在進(jìn)行設(shè)計時一般應(yīng)確保兩套保護(hù)裝置相對獨(dú)立，以提高保護(hù)的可靠性并簡化電路。在對雙母線接線進(jìn)行再次設(shè)計時，按照國家相關(guān)規(guī)定，要求二套線路保護(hù)配有重合閘功能。這樣一來，線路保護(hù)的三條回路就可以與重合閘連通，而且在此進(jìn)程中所使用的合用線路保護(hù)要進(jìn)行三跳，而且二套保護(hù)裝置都不會與三跳發(fā)生關(guān)聯(lián)。

1.2.2 電壓切換箱接線。在電壓開關(guān)箱的設(shè)計時可以采用雙接觸位置的方式，能夠有效避免接觸不良所引起的壓力損失問題。但是在維護(hù)電壓開關(guān)箱方面，必須要使用恰當(dāng)?shù)木S護(hù)措施，否則很容易引起反送電的情況，從而使整個電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性受到影響，嚴(yán)重時甚至使設(shè)備受到損壞。所以，在這兩個典型的設(shè)計過程中，在雙電壓開關(guān)盒防護(hù)設(shè)備的基礎(chǔ)上，往往需要采用單位置輸入方式，以便隔離開關(guān)輔助觸點設(shè)計。假如一個系統(tǒng)的開關(guān)輔助觸點出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，那么開關(guān)電路則是不正常的，這種情況下必須結(jié)合實際情況來采用相應(yīng)的應(yīng)對方法。

2、二次繼電保護(hù)應(yīng)注意的問題

2.1 針對220kV及以下變壓器的保護(hù)設(shè)置

常用的220kV變壓器屬于三相式三卷變壓器，根據(jù)變壓器的技術(shù)設(shè)計要求，這種變壓器會裝置瓦斯保護(hù)和差動保護(hù)功能，尤其是在高壓側(cè)和中壓側(cè)都會裝有復(fù)合電壓保護(hù)，有的還會安裝有零序方向電流保護(hù)或者間隙保護(hù)，一些變壓器設(shè)備還會裝有低壓側(cè)復(fù)合電壓過流保護(hù)。將各方向的復(fù)合電壓保護(hù)以及零序方向的電流保護(hù)結(jié)合起來可以反映變壓器的內(nèi)部情況﹑母線線路反應(yīng)變壓器自身保護(hù)﹑母線臨近的電壓設(shè)備的接地情況和產(chǎn)生的故障由母線臨近的后備設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。如復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)﹑間隙保護(hù)，以及零序方向過流保護(hù)，而低壓側(cè)僅需裝置復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)。

2.2 協(xié)調(diào)通信專業(yè)

在正常情況下，由于通信設(shè)備兩個專業(yè)的規(guī)定不同，需要繼電保護(hù)與通信系統(tǒng)之間進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，主要表現(xiàn)在一下三方面：第一，如果一回路兩套縱聯(lián)保護(hù)采用的是專門的通信發(fā)射機(jī)，必須分別建設(shè)光通信設(shè)備通道，并進(jìn)行單獨(dú)的傳輸；第二，如果系統(tǒng)線路保護(hù)采用的是光纖特殊的通道，可以使用保護(hù)的光纖和通信光纖配線架直接連接；第三，對于50公里以下的短線路，可以在缺乏光電纜道的基礎(chǔ)上，設(shè)置雙電纜雙回線路。

2.3 對一次設(shè)備的要求

為更好地優(yōu)化回路并避免出現(xiàn)長電纜引起的保護(hù)誤動等問題，應(yīng)在進(jìn)行二次設(shè)計時對斷路器進(jìn)行三相一致保護(hù)，而對于一些閉鎖和防跳等功能可以通過斷路器自身機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)。此外在進(jìn)行二次設(shè)計時，還應(yīng)對雙母線中電壓互感器有一定要求，在其接線間隔之間接入三相線路電壓互感器，以便簡化切換回路，在減少設(shè)備投入的同時，使得系統(tǒng)更平穩(wěn)安全運(yùn)行。

總而言之，二次繼電保護(hù)對于變電站乃至整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行都有著重要的意義，因此要重視二次繼電保護(hù)的設(shè)計，密切注意設(shè)計中可能出現(xiàn)的問題，總結(jié)經(jīng)驗，不斷優(yōu)化設(shè)計水平，從而保障變電站的運(yùn)行安全。

[1]曾娟.二次繼電保護(hù)裝置在智能變電站的應(yīng)用設(shè)計[J/OL].電子測試，2017(24).082.

[2]盛敏，汪楚錕.變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計方法及問題研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016，02：135-136.

[3]陳淙達(dá).變電站二次繼電系統(tǒng)保護(hù)措施分析[J].電腦迷，2016，03：71.[4]楊致遠(yuǎn).芻議變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計方法及改進(jìn)[J].黑龍江科技信息，2015，26：36.

變電站作為電力系統(tǒng)中重要的供配電樞紐，對電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性和質(zhì)量起到了重要的作用。在變電站設(shè)計過程中，二次繼電保護(hù)設(shè)計是非常重要的一個環(huán)節(jié)，因此要重視二次機(jī)電保護(hù)的設(shè)計，對設(shè)計中的問題進(jìn)行合理的分析從而優(yōu)化設(shè)計水平和質(zhì)量。基于此，本文對變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計方法及問題進(jìn)行分析與研究。