變電站二次典型設(shè)計中的繼電保護方案與具體原則分析

賈冰

摘 要：我國不同區(qū)域之間關(guān)于電網(wǎng)的調(diào)度以及習慣均有一定不同，所以各地變電站關(guān)于繼電保護的參數(shù)設(shè)計規(guī)范、技術(shù)規(guī)范以及組屏方式也存在一定程度的差異，我國電網(wǎng)的運行、維護以及檢測等工作造成一定負面影響。該文簡要分析了我國變電站二次設(shè)計中繼電保護編制的主要依據(jù)，同時分析了我國繼電保護配置以及組屏遵守的原則，同時從統(tǒng)一性與靈活性、與同行的協(xié)調(diào)性兩個方面分析了用戶在實際應用過程中需要注意的問題，以期保證各地繼電保護工作能夠協(xié)調(diào)進行。

關(guān)鍵詞：變電站 二次典型設(shè)計 繼電保護 原則

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（b）-0076-02

基于我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，繼電保護技術(shù)在我國電力網(wǎng)絡(luò)當中的應用愈發(fā)頻繁。但就目前而言，我國不同區(qū)域采用各自的調(diào)度方式與操作習慣。因此，各地變電站繼電保護的參數(shù)設(shè)定原則、技術(shù)規(guī)范以及二次回路等內(nèi)容也存在一定的差異，這對我國設(shè)備維修、繼電保護統(tǒng)一管理工作造成一定的負面影響。因此，如何統(tǒng)一各地的變電站二次典型設(shè)計原則便成為人們關(guān)注的重點之一。

1 繼電保護內(nèi)容的編制依據(jù)

近些年，繼電保護技術(shù)在我國電網(wǎng)中的應用范圍逐漸擴大，但也相應產(chǎn)生了一些問題。生產(chǎn)廠家不同，對輸入量、輸出量以及參考值的要求也有存在一定差異，而在實際操作過程中，部分生產(chǎn)廠家的操作也存在不規(guī)范的現(xiàn)象。使得我國繼電保護的正常運行、檢修維護工作以及管理工作均受到一定的負面影響。針對該情況，我國電網(wǎng)調(diào)度中心開始編寫關(guān)于我國電網(wǎng)企業(yè)繼電保護規(guī)范，以便為繼電保護有關(guān)內(nèi)容的編制提供依據(jù)。

2 繼電保護配置以及組屏原則

2.1 220 kV斷路器失靈

判斷短路其是否失靈以及失靈電流的主要構(gòu)件是出于獨立狀態(tài)的失靈啟動配件，因為這一判定結(jié)果并不是最終操作跳閘動作的失靈保護承擔者，所以，失誤碰觸失靈保護的幾率相對較大，一旦失靈保護備觸動，便會導致其啟動，進而開入回路?；谠撉闆r，建議設(shè)計人員在變電站二次典型設(shè)計工作中，應使用“一對一”線路同失靈保護啟動方式。同時對220 kV獨立狀態(tài)下的失靈啟動構(gòu)件進行一定的精簡，使用220 kV母線判定失靈電流以及延遲時間，并用以承擔失靈保護。設(shè)計人員對處于獨立狀態(tài)的斷路器保護構(gòu)件進行一定的精簡以后，還需為二次典型設(shè)計添加重合閘相關(guān)參數(shù)的配置，同時確保所有線路保護同與之相對應的重合閘的動作必須同步，即兩者在形同時間內(nèi)開始運行，并于同一時間內(nèi)停止。

2.2 重合閘溝通三相跳閘回路

針對500 kV的斷路設(shè)備線路連接時，若處于重合閘停止使用的狀態(tài)下，建議工作人員選用斷路設(shè)備對三相跳閘回路進行保護。若斷路器此刻發(fā)生故障，則建議工作人員使用斷路設(shè)備本體內(nèi)三相存在的差異以便對三相跳閘回路進行保護，無需使用其他接線。通過該方式可達到如下目的：第一，無需使用線路對重合閘進行保護，重合閘將脫離接觸位置GST，同時開啟操作箱中的TJR，致使二次回路的情況更為復雜。第二，通過該方式可有表面“三相耦連”令HWJ難以反饋斷路設(shè)備當前所處的位置。針對220 kVShaun雙母線相連接的情況，設(shè)計人員應添加重合閘，并對重合閘有關(guān)參數(shù)進行配置。重合閘能夠有效地維護三相跳閘回路。但該方式只能通過與合用電路溝通方可實現(xiàn)。若設(shè)計人員設(shè)計有兩套保護方案，則重合閘無法同三相跳閘回路相溝通。

2.3 500 kV母線、變壓設(shè)備以及短引線保護

按照二次典型設(shè)計，要求500 kV母線針對2/3接線邊斷路設(shè)備因失靈電流出現(xiàn)跳閘動作之后，添加并設(shè)立不需要整定的靈敏電流構(gòu)件與50 ms固定延時進行保護。該動作的目的在于避免直流接地或是交流進入直流等現(xiàn)象使得直跳類保護錯誤被觸發(fā)，進而使得直跳保護動作的可靠性得到提高。不僅如此，針對因為主變壓設(shè)備異動而形態(tài)呈現(xiàn)誤啟動現(xiàn)象，變壓設(shè)備內(nèi)部高電壓側(cè)短路設(shè)備因為失靈電流的影響而產(chǎn)生跳閘的問題，必須經(jīng)過母線添加設(shè)置的電流構(gòu)件側(cè)斷流設(shè)備限制范圍當中。此外，二次典型設(shè)計規(guī)定若出線范圍內(nèi)存在隔離控制開關(guān)的狀況下，每次出線互相搭配的兩套短引線保護，建議使用串集聯(lián)合方式完成組屏工作，如此一來，500 kV斷路設(shè)備屏的一致性便可得到保障。

2.4 對時方法以及操作系統(tǒng)

我國電網(wǎng)未來的發(fā)展逐漸趨向于網(wǎng)絡(luò)化，以太網(wǎng)在電網(wǎng)當中的應用也將愈發(fā)頻繁，因為使用以太網(wǎng)可以令網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)與資源得到更為有效的運用。盡管當前應用以太網(wǎng)進行對時的現(xiàn)象并不普遍，但不可否認，以太網(wǎng)對電網(wǎng)未來的發(fā)展至關(guān)重要，現(xiàn)行的RS-485串行接口必然被傳輸速度更快的以太網(wǎng)IRIG-B（DC）時碼所替換。因此，按照二次典型設(shè)計，建議設(shè)計人員選用串行接口收集IRIG-B（DC）時碼作為電網(wǎng)當中的對時數(shù)據(jù)。不僅如此，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)達也為不法分子提供了便利。如今，以Windows操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)衍生的各類型惡意代碼數(shù)量不斷增加，種類也更為豐富，這也令變站系統(tǒng)本身的安全性以及可靠性出現(xiàn)降低問題。針對上述情況，根據(jù)二次典型設(shè)計，建議設(shè)計人員更換操作系統(tǒng)作為繼電保護，變電站內(nèi)部各類型設(shè)備以及構(gòu)件實施操作，較為常用的系統(tǒng)有UNIX、LINUX等安全操作系統(tǒng)。如此一來，設(shè)計人員可大幅度減少惡意代碼攻擊自身系統(tǒng)的次數(shù)，降低系統(tǒng)承受惡意代碼攻擊的幾率，借此確保系統(tǒng)能夠安全、可靠、穩(wěn)定的運行，避免系統(tǒng)在運用過程中因外界影響而出現(xiàn)故障。

3 設(shè)計人員在設(shè)計工作中需要注意的問題

3.1 統(tǒng)一性以及靈活性

設(shè)計人員在二次典型設(shè)計原則過程中，設(shè)計的目的是為了強化繼電保護的統(tǒng)一性以及靈活性。然而，不同地區(qū)之間變電站的實際情況也存在一定差距。設(shè)計人員在設(shè)計過程中，可為電站提供設(shè)計不同類型的搭配方案，令企業(yè)選用更為合適的方案。通過該方式可以實現(xiàn)如下兩個目標：第一，使得統(tǒng)一性原則得以順利展開，也使得該原則性適用于各類型情況。第二，使得新的原則性可以為用戶提供便捷。

3.2 與通信之間的協(xié)調(diào)

我國繼電保護系統(tǒng)以及通信的需求并不相同，兩者對設(shè)備的要求也存在一定差異。因此，設(shè)計人員在設(shè)計二次典型過程中，應對上述兩個方面進行統(tǒng)一，以便工作的順利展開。主要內(nèi)容有如下幾種：其一，凡是不長于50 km的線路，設(shè)計人員可根據(jù)實際情況選用雙光纜模式。其二，設(shè)計人員可使用兩套處于獨立狀態(tài)的廣通信以達到保護線路縱聯(lián)符合光端設(shè)備的目的。其三，設(shè)計人員可以根據(jù)實際狀況選用光線通道實施保護。其四，針對500 kV線路，不建議設(shè)計人員選用ADSS型號光纜與220 kV等級之下的光纜。

4 結(jié)語

我國各地區(qū)電網(wǎng)配置不統(tǒng)一是影響我國電網(wǎng)未來發(fā)展的主要因素之一。因此，統(tǒng)一變電站二次典型設(shè)計中的繼電保護方案原則便成為人們關(guān)注的重點。但在實際工作中也需考慮原則統(tǒng)一化是否會對某些地區(qū)造成不便。為此，原則的制定應綜合多個區(qū)域，確保新建原則確實服務(wù)于我國各個地區(qū)，保證各地電網(wǎng)設(shè)置的平衡，而這一平衡的存在也必然能夠促進我國變電站繼電保護系統(tǒng)的發(fā)展。

參考文獻

[1] 李曉朋，裘愉濤，錢建國.智能變電站二次設(shè)備互換性探討[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2016（14）：76-81.

[2] 楊致遠.芻議變電站二次繼電保護設(shè)計方法及改進[J].黑龍江科技信息，2015（26）：36.

[3] 王增華，竇青春，王秀蓮.智能變電站二次系統(tǒng)施工圖設(shè)計表達方法[J].電力系統(tǒng)自動化，2014（6）：112-116.

[4] 張巧玲，李西安.變電站二次典型設(shè)計中繼電保護技術(shù)原則[J].中國電力，2012（6）：46-50.