變電站典型設(shè)計中繼電保護(hù)技術(shù)原則

靳軍

摘 要：現(xiàn)階段，變電站繼電保護(hù)不管是在技術(shù)要求、組屏方案以及配置原則等方面存在顯著的差異，無形之中便增加了維護(hù)、運(yùn)行以及管理方面的難度，與現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的實(shí)際要求嚴(yán)重不符?；诖藝译娋W(wǎng)公司根據(jù)現(xiàn)有輸變電工程的通用設(shè)計條件為依據(jù)，對其二次系統(tǒng)的典型設(shè)計進(jìn)行科學(xué)的編制。

關(guān)鍵詞：變電站 典型設(shè)計 繼電保護(hù)技術(shù) 原則

中圖分類號：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（b）-0032-02

根據(jù)變電站二次設(shè)計中繼電保護(hù)編制，近些年繼電保護(hù)技術(shù)在電力網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛發(fā)展，但是基于生產(chǎn)廠家的不同，生產(chǎn)要求有所不同，與之所帶來的輸入輸出量、端子、參考值以及報告等方面存在顯著差異，各種不良情況日漸凸顯出來，諸如實(shí)施操作的不規(guī)范等。因此，強(qiáng)化對變電站典型設(shè)計中繼電保護(hù)技術(shù)原則的探究十分有必要。

1 變電站繼電保護(hù)設(shè)備在應(yīng)用過程中所存在的問題

1.1 重合閘的配置

基于500kV的3/2斷路器接線而言，斷路器通常都會有效的保護(hù)重合閘。

基于220kV的雙母線接線來說，在線路保護(hù)中一般都會設(shè)置重合閘，其中一套可以對線路中的重合閘功能進(jìn)行有效的保護(hù)，另一套則可以對重合閘功能的退出予以保護(hù)。一般情況下，兩套線路保護(hù)中均同時配置重合閘，但啟動時不能相互交叉，運(yùn)行過程中所投入的重合閘往往只有一套。

1.2 操作箱的配置

我國大部分地區(qū)的電網(wǎng)在500kV的3/2斷路器接線保護(hù)中所配置的操作箱均只有一套，多在斷路器保護(hù)屏內(nèi)配置。其中華東電網(wǎng)尚沒有對操作箱進(jìn)行配置，從保護(hù)動作的直接出口一直到斷路器的操作機(jī)構(gòu)，重動都不會經(jīng)過操作箱。

操作箱在220kV的雙母線接線上通常只有一套，或是在線路保護(hù)屏上配置，又或是在獨(dú)立的操作屏內(nèi)布置，兩套操作箱的試點(diǎn)目前正在華北電網(wǎng)進(jìn)行。

1.3 保護(hù)和故障信息管理子站的信息采集

現(xiàn)階段，那些新建的500kV變電站所配置的繼電保護(hù)和故障信息管理子站有且只有一套，而關(guān)于采集信息的方式千差萬別。

另外，斷路器防跳、三相不一致保護(hù)以及合分閘壓力閉鎖的實(shí)現(xiàn)分別依靠的是斷路器本體機(jī)構(gòu)箱、操作箱以及斷路器輔助保護(hù)。

2 制定繼電保護(hù)相關(guān)規(guī)定、參數(shù)的過程與重要依據(jù)

2.1 編制繼電保護(hù)的重要依據(jù)

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步，微機(jī)型繼電保護(hù)裝置應(yīng)運(yùn)而生且廣泛應(yīng)用于整個電力系統(tǒng)中。但是，由于廠家的不同，在應(yīng)用過程中存在著大量的各種不統(tǒng)一、不規(guī)范的問題，諸如壓板、端子、定植、輸入輸出量以及報告等，進(jìn)而在一定程度上不利于繼電保護(hù)的正常運(yùn)行，給維護(hù)和管理增加了不小的難度。基于此，國家電網(wǎng)調(diào)度中心就繼電保護(hù)設(shè)備制定了重要的標(biāo)準(zhǔn)。

二次典型設(shè)計繼電保護(hù)部分主要是在符合國家標(biāo)準(zhǔn)的前提條件下與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來，共同進(jìn)行科學(xué)編制，其在配置方面的原則、技術(shù)上的要求和組屏方案等與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)保持高度的一致性，且側(cè)重點(diǎn)均有所不同。相對而言，二次典型設(shè)計側(cè)重于工程設(shè)計和設(shè)備招標(biāo)采購過程中繼電保護(hù)系統(tǒng)的統(tǒng)一規(guī)定，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重于統(tǒng)一規(guī)范廠家的保護(hù)裝置。

2.2 繼電保護(hù)配置與組屏的原則

第一，在母線保護(hù)中涵蓋220kV斷路器所具備的失靈保護(hù)和判別電流的功能，關(guān)于獨(dú)立斷路器輔助保護(hù)裝置以二次典型設(shè)計的相關(guān)規(guī)定為依據(jù)不再進(jìn)行配置，因此，重合閘功能均隱藏在每套220kV線路保護(hù)之中。同時，為了對回路進(jìn)行必要的簡化，對兩套保護(hù)所包含的獨(dú)立性給予有效保護(hù)，在典型設(shè)計的約束下起動的保護(hù)、斷路器狀態(tài)的控制和位置不對應(yīng)的起動都均需要采取一對一的方式進(jìn)行操作。因此，必須同時運(yùn)行和退出兩套線路所能具備的線路保護(hù)和重合閘，如果一套重合閘，則另一套的合閘壓板會處于斷開的狀態(tài)。

第二，500kV的母線保護(hù)。為避免由于正接地的情況出現(xiàn)在直流電流中和直流回路中串入交流電源所造成的直跳類保護(hù)誤動事件的出現(xiàn)，3/2接線本身所具有的邊斷路器失靈保護(hù)通常會采用重動直跳的方式經(jīng)過母線保護(hù)的側(cè)斷路器，然而受外掛繼電器的影響，各種可行的監(jiān)視措施并不能真正落實(shí)，拒動的風(fēng)險一直存在。為促進(jìn)直跳回路可靠性的顯著提高，二次典型設(shè)計要求按照一定的原則增加不需要整定且靈敏電流元件的設(shè)置，在此基礎(chǔ)上帶有固定延時50ms的功能。

第三，重合閘溝通三跳回路。根據(jù)二次電箱設(shè)計的要求，500kV的3/2斷路器接線在停用或閉鎖重合閘的情況下，三跳保護(hù)需要依靠斷路器；在停用或者斷路器保護(hù)裝置出現(xiàn)故障時，三跳保護(hù)可以依賴于其本體的三相不一致保護(hù)實(shí)現(xiàn)，由此外回路接線并不需要進(jìn)行額外的增加。如此一來，便可以保證位于操作箱內(nèi)合閘位置處的繼電器可以將斷路器位置的相關(guān)問題如實(shí)的反映出來。同時，根據(jù)二次典型的設(shè)計要求，220kV的雙母線接線必須自帶重合閘功能，通過直接溝通可以實(shí)現(xiàn)對三跳的保護(hù)，且關(guān)于三跳兩套保護(hù)裝置之間不需要進(jìn)行交流與溝通。

3 實(shí)施過程中用戶值得注意的問題

3.1 統(tǒng)一性與靈活性

協(xié)調(diào)統(tǒng)一可靠性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性和靈活性在一定程度上是二次典型設(shè)計中所必須遵循的重要原則，然而出于對各地區(qū)實(shí)際情況的考慮，為防止因新舊設(shè)計思路所對運(yùn)行與維護(hù)造成的影響，其在編制個別功能時對于各地區(qū)在運(yùn)行方面的習(xí)慣會適當(dāng)?shù)募骖櫍c此同時會導(dǎo)致括號的增加，證明在進(jìn)行選擇時可以以電網(wǎng)的實(shí)際情況為依據(jù)。

3.2 做好與通信專業(yè)的協(xié)調(diào)工作

基于系統(tǒng)保護(hù)對于通信設(shè)備的各種要求，兩個不同的專業(yè)必然在某些規(guī)定上面存在顯著的差異，為此必須協(xié)調(diào)和統(tǒng)一二次典型設(shè)計，明確規(guī)定兩個專業(yè)在某些章節(jié)方面的一致性。如利用專用的光纖芯通道來進(jìn)行保護(hù)，可以從通信光配線架中直接引接保護(hù)光纖。

3.3 對于一次性設(shè)備的要求

第一，為有效地對二次回路進(jìn)行簡化，防止由于長電纜的開入所造成的保護(hù)誤動，需要對斷路器本體機(jī)構(gòu)箱的功能進(jìn)行明確規(guī)定，以此來實(shí)現(xiàn)跳閘壓力閉鎖和防跳等。

第二，為有效促進(jìn)電壓切換回路的簡化和確保保護(hù)裝置的可靠運(yùn)行，二次典型設(shè)計針對雙母線接線制定了相關(guān)的規(guī)定，即三相線路電壓互感器可適宜的設(shè)置在每個間隔當(dāng)中。

4 結(jié)語

綜上所述，本文對變電站繼電保護(hù)設(shè)備在應(yīng)用過程中所存在的問題進(jìn)行了詳細(xì)的探究，諸如重合閘和操作箱的問題等，并且詳細(xì)地闡述了制定繼電保護(hù)相關(guān)規(guī)定、參數(shù)的過程與重要依據(jù)，在此基礎(chǔ)上經(jīng)過深入的思考，從統(tǒng)一性和靈活性、做好與通信專業(yè)的協(xié)調(diào)工作以及對于一次性設(shè)備的要求等方面指導(dǎo)相關(guān)用戶在實(shí)際應(yīng)用過程中需要多加留意這些問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 賈冰.變電站二次典型設(shè)計中的繼電保護(hù)方案與具體原則分析[J].科技資訊，2017（8）：76.

[2] 丁敬雷，于國賓.繼電保護(hù)技術(shù)在變電站二次典型設(shè)計中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（16）：246.

[3] 廖建波.繼電保護(hù)技術(shù)在變電站二次典型設(shè)計分析[J]. 科技傳播，2012（21）：147，141.

[4] 李曉輝，李旭東，宋小舟.智能變電站繼電保護(hù)數(shù)據(jù)采樣和信息交換規(guī)范的研究[J].電氣應(yīng)用，2012（27）：60-63.

[5] 甘羽，陳志蓉，戴敏.變電站二次系統(tǒng)典型設(shè)計的編制及應(yīng)用[J].中國電力，2009（6）：42-45.

[6] 張巧玲，李西安.變電站二次典型設(shè)計中繼電保護(hù)技術(shù)原則[J].中國電力，2009（6）：46-50.endprint