水電站二次回路繼電保護的應用探究

王小周

摘 要：在水電站的電力系統(tǒng)中，二次回路對整個電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響最大。二次回路的繼電保護工作非常重要，其是一個比較獨立的系統(tǒng)，確保水電站電力系統(tǒng)的順利運行。隨著水電站各項設施的完善，高科技在不斷地投入到水電站中，電力系統(tǒng)變得異常復雜，對機電保護在水電站電力系統(tǒng)的實際應用提出了更高的要求。

關鍵詞：水電站；二次回路；繼電保護

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

在水電站的電力系統(tǒng)中，一次設備和二次設備對電力系統(tǒng)的運行都發(fā)揮了重要的作用，二次回路可以完善對一次回路信號、參數(shù)的測量和控制工作，其重要性不言而喻。二次回路繼電保護工作可以確保電力系統(tǒng)的安全運行，防止各類事故的發(fā)生。

1.二次回路在水電站運行中的作用

水電站的二次回路是一個非常龐大的系統(tǒng)，其在運行的過程中主要實現(xiàn)了一次回路信號的測量，也能起到對控制系統(tǒng)的輔助效果，對電源進行操縱。如果二次回路發(fā)生了故障，對電力系統(tǒng)的運行產(chǎn)生的影響非常大，甚至會對電力系統(tǒng)造成破壞。

繼電保護在水電站的二次回路中居于比較重要的地位，其對發(fā)電機設備和輔助設備都起到良好的保護作用，尤其是在水電站設備先進、完善的今天，繼電保護的性能應該更加完善，更加重要。在二次回路中，繼電保護的設備可以確保系統(tǒng)的正常運行。

水電站二次回路示意圖如圖1所示。

2.水電站二次回路機電保護的實踐

2.1 繼電保護的基本原理

繼電保護系統(tǒng)運行的直接目的在于當系統(tǒng)發(fā)生故障后，可以及時地診斷故障，并且切斷電源。在工作中，如果電力系統(tǒng)發(fā)生了故障，系統(tǒng)的各個物理量會與正常運行時的物理量產(chǎn)生很大的差異，繼電保護系統(tǒng)在對故障發(fā)生前后的物理量進行分析的基礎上，可以完善對設備故障的分析，評價系統(tǒng)故障的嚴重程度，當系統(tǒng)發(fā)出故障警告后，通過隔離故障，限制事故范圍，防止故障對整個電力系統(tǒng)造成不良的影響，確保水電站的電力系統(tǒng)還能處于正常運行的狀態(tài)。

2.2 繼電保護系統(tǒng)的主要配置

水電站繼電保護系統(tǒng)在進行設計的環(huán)節(jié)中，應該結合電力系統(tǒng)運行方式，并且配合其他的保護裝置進行安裝，在繼電保護系統(tǒng)的安裝過程中，要注意很多問題。

其一，采用電流互感器和電壓互感器時，應對二次側最小值進行分析，防止保護死區(qū)的產(chǎn)生，而且防止互感器本身產(chǎn)生故障。在電力系統(tǒng)運行的階段，要采取可靠措施，防止電流互感器內部故障的產(chǎn)生。

其二，應該充分對可能出現(xiàn)的故障進行預測和分析，防止在復雜的故障中出現(xiàn)繼電保護動作的誤差，還應該對電力系統(tǒng)的運行方式進行分析，防止運行方式的變化對繼電保護產(chǎn)生影響。

其三，在整個電力系統(tǒng)中，要將主保護和后備保護結合起來。保護的操作電源一般都采用直流電的方式，交流電流回路一般來自相互獨立的繞組。這種配置不但可以起到對設備的保護效果，而且還能及時診斷處于異常狀態(tài)的設備。

其四，對于不同保護的跳閘回路應該采用不同的跳閘線圈，在選擇不同的配置中，應該結合電力系統(tǒng)的運行情況進行分析，對電力系統(tǒng)可能發(fā)生的故障進行分析，從而確保繼電保護系統(tǒng)可以在不同的設備上發(fā)揮作用，而且繼電保護裝置的效果可以發(fā)揮到最佳水平，確保二次回路可以高效地運行。

2.3 繼電保護的整定

在進行繼電保護系統(tǒng)的整定計算的過程中，要先評價電力系統(tǒng)在運行中的狀態(tài)，分別考慮電力系統(tǒng)處于最大運行方式和最小運行方式的運行狀態(tài)，確定好整定數(shù)值；機電系統(tǒng)的保護裝置要按照整定的定值來運行。

隨著電力系統(tǒng)不斷地完善，系統(tǒng)的構件非常復雜，而且系統(tǒng)內的設備也在變化，電力系統(tǒng)出現(xiàn)的故障也呈現(xiàn)出五花八門的特征。所以，在繼電保護系統(tǒng)設計中應該分析操作的適應性，防止一些新的接線方式對整定計算產(chǎn)生大的困難，從而確保繼電保護的安全和可靠的運行。通過對電力系統(tǒng)的分析，要定期對整定值進行審核驗算，及時調整定值；而且還應該對電力系統(tǒng)的結構和線路的參數(shù)進行分析，如果電流水平發(fā)生了很大的變化，應該采取措施，防止錯誤操作的產(chǎn)生。

2.4 繼電保護系統(tǒng)的運行

繼電保護裝置在運行的過程中應該具有良好的靈敏性和速動性，在運行中應該確保各類設備運行的穩(wěn)定性。所以，在電力系統(tǒng)的繼電保護裝置投入運行前，要先對繼電保護系統(tǒng)內的設備和線路等進行檢查，對設備的連接情況和緊固螺絲進行檢查，防止螺絲的松動，防止焊接點的松動，這些基礎性的檢查應該認真落實，防止遺漏，否則會導致嚴重的損失。應該定期對每套設備運行情況進行評估。采用微機型差動保護的方式，當差流發(fā)生異常后，應該及時地發(fā)出警告；而且要對設備進行定期檢查，找出容易故障發(fā)生的區(qū)域，及時地采取措施。在設備運行中，要完善設備的遙控和遙測的性能，從而確保當設備發(fā)生故障后，可以及時通過遠程操縱的方式停止設備的運行。此外，還應完善對新安裝或檢修后設備的驗收工作。

2.5 繼電保護裝置設備的檢修

在繼電保護工作中，檢修工作非常重要，繼電保護設備使用一段時間后要進行全部的檢驗，防止設備超期使用。在檢修中可以及時找出設備的局部問題，以便及時采取措施，確保保護裝置安全運行，防止誤動、拒動情況的產(chǎn)生。完善繼電保護裝置的檢修，特別是對線路的快速保護、母差保護和斷路器保護，有著非常重要的意義。在進行繼電保護設備的常規(guī)檢查、檢修工作中，要對檢查、檢修的步驟進行設計，要按照標準化的作業(yè)流程進行；而且應該預先擬定好作業(yè)指導書，使檢驗工作可以高效而順利地進行。在對微機型繼電保護試驗裝置進行測試的過程中，應該確保實驗裝置的準確性，確保其可以滿足繼電保護試驗的各方面的需求。在進行繼電保護系統(tǒng)檢修的工作中，應該做好相關的隔離措施，確保檢修人員的安全。

2.6 繼電保護系統(tǒng)的接地

繼電保護系統(tǒng)在運行前，一定要進行接地情況檢查，確保系統(tǒng)的線路接地情況良好，而且與水電站的接地網(wǎng)緊密地連接。要對不同的設備類型進行分析，按照相關的規(guī)定，將設備連接在等電位接地網(wǎng)的銅排上。在二次回路啟動中，也要重點考慮接地問題，要對接地點進行定期的檢查，確保接地的可靠性。

2.7 繼電保護的抗干擾措施

二次回路繼電保護設備一般都是以弱電設備為主，而且設備在電力系統(tǒng)中很容易受到干擾，導致其性能不穩(wěn)定。所以，為了提高繼電保護的穩(wěn)定性，要完善防干擾的措施，提高繼電保護設備的抗干擾能力。

在抗干擾的措施中，其一，要確保繼電保護設備中的各個設備在同一電位面上，在接地主網(wǎng)上實現(xiàn)統(tǒng)一的連接，而且可以防止電位差產(chǎn)生的干擾，起到對電位差的屏蔽作用。其二，在開關站和控制室中，應該結合高頻的電纜進行接地。其三，微機型的繼電保護裝置的二次回路中，其使用的電纜應該起到一定的屏蔽效果，但前提是電纜的兩端必須接地。其四，如今水電站很多設施已經(jīng)實現(xiàn)了自動化，所以在使用的過程中，應該合理地采用電流互感器，從而防止傳統(tǒng)的互感器產(chǎn)生的誤動情況。

結語

在水電站的電力系統(tǒng)中，二次回路的作用非常大，在實際的應用中，可以促進繼電保護工作的進行，也能在實踐的過程中獲得更多的資源，實現(xiàn)資源更加合理的配置，促進繼電保護的監(jiān)測和控制的作用。隨著各類先進的技術在電力系統(tǒng)中運用，常規(guī)的二次回路已經(jīng)被繼電保護裝置取代，所以，繼電保護裝置的作用不言而喻。

參考文獻

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