水電站二次回路繼電保護(hù)的應(yīng)用研究

王進(jìn)

（保靖縣水利局 湖南保靖 416500）

1 引言

在水電站的電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，一次設(shè)備與二次設(shè)備都對(duì)電力系統(tǒng)都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，二次回路主要是完善對(duì)一次回路信號(hào)與參數(shù)的測(cè)量、控制工作，這個(gè)工作環(huán)節(jié)非常重要，因此二次回路繼電保護(hù)工作的目的就是要確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，避免各類意外事故的發(fā)生。

2 繼電保護(hù)原則

在現(xiàn)有準(zhǔn)確、可靠的前提下，水電站繼電保護(hù)對(duì)安全性的要求更為嚴(yán)苛，顧及的方面應(yīng)當(dāng)更為全面。信號(hào)傳輸過程與網(wǎng)絡(luò)重要相關(guān)，諸如SV網(wǎng)絡(luò)、GOOSE網(wǎng)絡(luò)等，相互間存在一定獨(dú)立性，對(duì)相互間不進(jìn)行干擾。另外，數(shù)據(jù)控制器端口同樣存在一定獨(dú)立性，不同網(wǎng)絡(luò)在開展繼電保護(hù)過程中，不受其他網(wǎng)絡(luò)的影像。倘若接線形式滿足相應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)后，可依托裝置電子互感裝置來提升傳輸成效。在應(yīng)用期間，注重裝置一體化，推進(jìn)一系列功能諸如保護(hù)、控制等的有效整合；應(yīng)當(dāng)盡可能選取集成安裝方式開展安裝。

3 水電站相關(guān)設(shè)備保護(hù)

（1）線路保護(hù)。對(duì)于水電站而言，要將水電站中的繼電保護(hù)與水電站二次回路運(yùn)行情況監(jiān)測(cè)的開展有效結(jié)合起來，結(jié)合間隔開展單套配置。線路兩間隔之間保護(hù)測(cè)控裝置，一方面與GOOSE進(jìn)行連接實(shí)現(xiàn)信息交換，一方面與智能終端、合并單元分別對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)有效連接。位于線路與母線相互間的電子式電壓互感器，在接收到控制指令后，將其經(jīng)由合并單元，并開展封裝，然后將指令傳輸至SV單元，進(jìn)一步起到對(duì)線路的保護(hù)監(jiān)測(cè)的作用。

（2）變壓器保護(hù)。水電站智能變壓器保護(hù)裝置選取分布式用以過程層的配置，第一步開展差動(dòng)保護(hù)，第二步開展集中式安裝后備保護(hù)。水電站智能變壓器保護(hù)裝置則與其存在顯著差異，也就是可實(shí)現(xiàn)主后備的集成保護(hù)，建立起一體化的雙套配置。針對(duì)變壓器的保護(hù)裝置，經(jīng)由直接采樣檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果控制兩側(cè)斷路器自行跳轉(zhuǎn)。

（3）母線保護(hù)。相較于線路保護(hù)，母線保護(hù)與其存在一定相似之處，不過在結(jié)構(gòu)層面，母線保護(hù)更為簡(jiǎn)單。在此期間，母線保護(hù)無需發(fā)揮數(shù)據(jù)傳輸接收功能，僅需開展直接采樣、直接跳閘，所以母線保護(hù)裝置直接與智能終端、合并單元開展連接。

4 水電站二次回路繼電保護(hù)的實(shí)踐

4.1 繼電保護(hù)的基本原理

繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的主要目的在于系統(tǒng)故障以后，能夠及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行診斷分析，并且迅速切斷電源。在工作過程中，如果電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障，系統(tǒng)物理量會(huì)與正常運(yùn)行時(shí)形成明顯差異，繼電保護(hù)系統(tǒng)在故障物理量分析基礎(chǔ)上，完善設(shè)備故障診斷分析，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)系統(tǒng)故障程度，當(dāng)發(fā)出故障警告以后，迅速對(duì)故障進(jìn)行隔離，限制故障事故的影響范圍，避免故障對(duì)電力系統(tǒng)造成更加嚴(yán)重的影響。

4.2 繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要配置

在設(shè)計(jì)水電站繼電保護(hù)系統(tǒng)過程中，要積極結(jié)合電力系統(tǒng)運(yùn)行模式，配合保護(hù)裝置展開安裝作業(yè)，在安裝繼電保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，要積極注意以下問題。

（1）利用電流互感器與電壓互感器進(jìn)行測(cè)量作業(yè)時(shí)，要對(duì)二次側(cè)最小值展開分析，避免產(chǎn)生保護(hù)死區(qū)，排除互感器本身故障。

（2）要充分對(duì)可能故障展開預(yù)測(cè)分析，避免在復(fù)雜故障中產(chǎn)生誤差，還要對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行分析，防止電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式變更對(duì)繼電保護(hù)造成影響。

（3）在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，要將主保護(hù)與后備保護(hù)有機(jī)結(jié)合。保護(hù)設(shè)備的操作電源通常采用直流電。

（4）對(duì)于不同保護(hù)的跳閘回路可以使用不同的跳閘線圈，在選擇配置時(shí)，要結(jié)合電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況展開詳細(xì)分析，對(duì)電力系統(tǒng)故障進(jìn)行排查，確保繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠在不同設(shè)備上有效發(fā)揮作用。

4.3 繼電保護(hù)的整定

在繼電保護(hù)系統(tǒng)的整定計(jì)算中，需要首先評(píng)價(jià)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，分別對(duì)電力系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式以及最小運(yùn)行方式的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)分析，確定整定數(shù)值；保護(hù)裝置要求依據(jù)整定定值來運(yùn)行。通過對(duì)電力系統(tǒng)的科學(xué)分析，定期對(duì)整定數(shù)值進(jìn)行核算，調(diào)整數(shù)值；并且還要對(duì)電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及線路參數(shù)進(jìn)行綜合性分析，當(dāng)電流水平發(fā)生明顯變化時(shí)，要積極采取措施，避免錯(cuò)誤操作產(chǎn)生。

4.4 繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行

在繼電保護(hù)裝置正式運(yùn)行之前，要先對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備與電纜線路進(jìn)行詳細(xì)檢查，仔細(xì)排查設(shè)備連接故障與螺絲緊固程度，避免螺絲松動(dòng)與焊接點(diǎn)松動(dòng)，防治對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重?fù)p失。此外，還需要定期對(duì)每套設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估。利用微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)模式，當(dāng)產(chǎn)生差流異常時(shí)，及時(shí)發(fā)出警告；并且對(duì)設(shè)備展開定期檢查，尋找故障區(qū)域，及時(shí)采取對(duì)應(yīng)的措施。在設(shè)備運(yùn)行過程中，要積極完善設(shè)備的遙控與遙測(cè)功能，進(jìn)而有效確保設(shè)備發(fā)生故障以后，能夠及時(shí)利用遠(yuǎn)程操縱的方式停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.5 繼電保護(hù)裝置設(shè)備的檢修

在繼電保護(hù)過程中，設(shè)備檢修十分重要，繼電保護(hù)設(shè)備使用過程中需要定期進(jìn)行檢查，防止設(shè)備超齡使用，影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在設(shè)備檢修中能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備局部問題，方便及時(shí)制定解決措施，確保繼電保護(hù)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，避免誤動(dòng)、拒動(dòng)情況發(fā)生。積極對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢修，尤其是線路快速保護(hù)、母差保護(hù)以及斷路器保護(hù)，這些都有著十分重要的意義。

4.6 繼電保護(hù)系統(tǒng)的接地

在繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行之前，要求提前檢查接地情況，確保保護(hù)系統(tǒng)的電纜線路良好接地，并且與接地網(wǎng)緊密連接。要對(duì)不同電力設(shè)備類型進(jìn)行詳細(xì)分析，根據(jù)規(guī)定將設(shè)備連在等電位接地網(wǎng)上。在啟動(dòng)二次回路過程中，要重點(diǎn)考慮線路接地問題，并且要定期檢查接地點(diǎn)，確?？煽拷拥?。

4.7 繼電保護(hù)的抗干擾措施

二次回路繼電保護(hù)設(shè)備通常都是以弱電設(shè)備為主要組成部分，但是這些設(shè)備在電力系統(tǒng)中非常容易受到外界環(huán)境的干擾，進(jìn)而影響其設(shè)備性能穩(wěn)定性。因此，要積極完善繼電保護(hù)防干擾措施，有效提高繼電保護(hù)設(shè)備的抗干擾能力。①要積極確保繼電保護(hù)工作中的各個(gè)電力設(shè)備始終位于同一電位面之上，在接地主網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一連接，并且可以避免電位差干擾，有效屏蔽電位差。②在開關(guān)站與控制室之中，要對(duì)高頻電纜接地。然后，在微機(jī)型繼電保護(hù)二次回路之中，采用的電纜要發(fā)揮出一定的屏蔽效果，但是前提是電纜兩端要求接地。③要合理采用電流互感器，有效避免傳統(tǒng)互感器發(fā)生誤動(dòng)情況。

5 結(jié)語(yǔ)

在水電站的電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，二次回路不僅能夠促進(jìn)繼電保護(hù)工作的順利進(jìn)行，還能在實(shí)踐中收獲更多資源，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，促進(jìn)繼電保護(hù)工作監(jiān)測(cè)與控制的目的。隨著各類先進(jìn)技術(shù)設(shè)備在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，常規(guī)二次回路已經(jīng)逐漸被繼電保護(hù)裝置所取代，因此，繼電保護(hù)裝置的作用至關(guān)重要。

[1]王濤，黃娜，姜?jiǎng)?關(guān)于繼電保護(hù)相關(guān)二次回路的在線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的研究[J].科技展望，2016，26（9）：43～44.

[2]楊柳標(biāo).關(guān)于繼電保護(hù)二次回路調(diào)試的相關(guān)探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（13）：185.

[3]王志揚(yáng).淺談變電站繼電保護(hù)二次回路設(shè)計(jì)方法及問題[J].建材與裝飾，2017（51）：34～35.