變電站二次繼電保護措施分析

牛崢

摘 要：目前，我國電力事業(yè)迅速發(fā)展，變電站的數(shù)量也在不斷增多，二次繼電保護措施的方式也在不斷變化。變電站二次繼電保護方式還存在較多問題，影響電力系統(tǒng)的正常運行，也不利于電力設備的運行和維護。因此，必須加強對變電站二次繼電保護的科學設計，強化變電站二次繼電保護措施。

關鍵詞：二次繼電;變電站;繼電保護

中圖分類號：TM77;TM63文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2018）29-0146-02

Abstract： At present， with the rapid development of China's power industry， the number of substations is also increasing， and the way of secondary relay protection measures is also changing. There are many problems in the secondary relay protection mode of substation， which affects the normal operation of power system and is not conducive to the operation and maintenance of power equipment. Therefore， we must strengthen the scientific design of substation secondary relay protection， and strengthen the measures of substation secondary relay protection.

Keywords： secondary relay;substation;relay protection

目前，電力事業(yè)獲得了良好發(fā)展，變電站二次繼電保護措施也得到廣泛應用。但在變電站二次繼電保護設備運行中，出現(xiàn)了裝置不規(guī)范、生產(chǎn)設備規(guī)格不一致等問題，影響變電站的正常運行維護。因此，必須加強變電站二次繼電保護措施的規(guī)范性，完善繼電保護標準，保證變電站的良好運行。

1 二次繼電保護的設備選擇

1.1 后臺運行系統(tǒng)

變電站系統(tǒng)的后臺監(jiān)控系統(tǒng)會影響整個變電系統(tǒng)的性能和效率，因此對后臺監(jiān)控設備的要求較高。由于變電站后臺使用的商用機性能一般，因此，經(jīng)常導致設備損壞，影響系統(tǒng)的正常運行。要解決這一問題，可以在后臺系統(tǒng)配置容量大的優(yōu)質(zhì)電源，對一些繼電器設置兩路輸入電源，作為變電站的直流電源，使系統(tǒng)的電源更加穩(wěn)定，在系統(tǒng)遇到故障時，可以使用站用變電源。

1.2 零序保護

對于零序的保護需要使用通用定時比較器，并連續(xù)增加和計算數(shù)據(jù)模式。PFC部分的系統(tǒng)流程是在主程序開機后對系統(tǒng)進行初始化。中斷流程是對整流電壓及電感電流進行輸入和輸出，對模擬信號進行采樣，同時進行A/D轉換，最后進行電壓環(huán)路調(diào)節(jié)。系統(tǒng)的主要故障原因是電壓超過110kV時，容易發(fā)生單相接地現(xiàn)象。零序電流可以及時排除和解決單相接地現(xiàn)象，使系統(tǒng)正常運行[1]。

1.3 母線電壓切換

變電站母線接線中雙母線連接需要相應的母線側隔離刀閘才能完成母線電壓切換。在系統(tǒng)運行過程中，隔離刀閘如果出現(xiàn)接觸方面的故障，就會造成失壓，使用電出現(xiàn)異常。要解決這一問題，必須嚴格要求沒有執(zhí)行相關規(guī)范的廠家，確保生產(chǎn)出的繼電器能實現(xiàn)雙位切換[2]。

2 變電站二次繼電保護措施

2.1 母線與斷路器保護失靈

變電站繼電保護產(chǎn)生失靈保護誤動故障，主要原因是相關回路誤啟動，失靈電流判別實現(xiàn)方式不是通過跳閘實現(xiàn)的，電路回路中出現(xiàn)失靈保護時，誤啟動操作可能會導致故障。在出現(xiàn)失靈跳閘時，相鄰電流主要是依據(jù)失靈保護完成的，提升了失靈保護工作的重要性。配置合適的雙套失靈保護于雙母線中，而且在保護裝置中還要有失靈保護功能。在做好相關保護配置工作后，對失靈設備和相關電路進行啟動測試，簡化失靈啟動裝置，通過母線保護判斷失靈電流保護。在主變線路中，母線保護的范圍和種類比較大，可以對主變壓器和系統(tǒng)母線進行保護，可以在因故障而導致失靈保護時可以進行電流判別[3]。

2.2 線路重合閘

母線保護可以對失靈保護情況下的電流進行判定，其與線路重合閘有一定關系。在二次繼電保護時，一般要求斷路器的輔助設備有一定冗余且相關線路中一定設置重合閘，要確保兩套保護裝置相互獨立，以提高保護的可靠性，簡化電路設計。在對雙母線接線進行再次設計時，要按照國家標準，要求二套線路保護配有重合閘功能。這樣一來，線路保護的三條回路都與重合閘連通，在該過程中，所使用的合用線路保護要進行三跳，且二套保護裝置都不會與三跳發(fā)生關聯(lián)[4]。

2.3 電壓切換箱接線

在設計電壓切換箱時，為了避免接觸不良導致的失壓問題，需要設計雙位置接點。在檢修過程中，要采取正確的施工措施，否則會產(chǎn)生反送電現(xiàn)象，導致出現(xiàn)安全事故，甚至造成設備損壞。如果電壓切換箱已經(jīng)實現(xiàn)較好的雙重保護，在設計隔離刀閘輔助接點時，最好設計成單輸入方式，以便出現(xiàn)刀閘輔助接點故障時，切換回路如果出現(xiàn)異常，就可以按照實際情況，將其中一套短時退出。

2.4 斷路器母線保護失靈

變壓器中利用母線保護或者電力延時對電力系統(tǒng)的母線及變壓器故障導致的保護失靈與斷路器失靈情況進行判斷。如果雙重化設置保護失去效果，就要使用一對一啟動方式，對線路和失靈進行保護，簡化失靈啟動設備。失靈保護電流可以通過母線保護判斷，單獨配置的110kV間隔的失靈啟動設備取消。在配置雙套失靈保護母線時，要使用雙套失靈保護功能。

2.5 二次繼電保護設計

雙母線設置一般要進行雙套電流保護，電流保護的功能體現(xiàn)在對雙套母差的運行保護中。二次繼電保護都是雙重化配置，變電站使用的線路需要采用一對一啟動方法，使失靈啟動更容易回路[5]。對失靈電流的保護進行判斷需要通過母線保護，撤銷各間隔相對獨立裝置的失靈保護設備。在主變壓器方面，如母線問題造成變壓器無法運行、失靈保護裝置電流判斷、延遲電流運行等，都是需要母線進行保護實現(xiàn)的。

2.6 主變運行時220kV側合并單元發(fā)生故障

變電站系統(tǒng)發(fā)生故障的合并單元退出運行，相應保護裝置和220kV母差保護需要陪停，其他二次設備可以繼續(xù)運行。具體操作包括：退出對應220kV母差失靈保護的所有跳閘出口，投入對應220kV母差失靈保護檢修硬壓板，退出母差保護投入和該間隔的接收，啟動失靈開入軟壓板，退出對應保護單元各側開關、各側母聯(lián)開關，啟動失靈并解除復壓閉鎖，投入對應保護單元檢修硬壓板，投入保障合并單元檢修硬壓板。

2.7 主變運行時110kV側合并單元發(fā)生故障

系統(tǒng)發(fā)生故障需要合并單元退出運行，保護裝置需要陪停。該合并單元電氣量引入到單套配置的110kV母差保護裝置中，該110kV母差保護停止運行，其他二次設備可以繼續(xù)運行。如果110kV母差保護停止運行，就要退出母差保護的所有跳閘出口軟壓板，投入110kV母差保護檢修硬壓板，退出母差保護投入、該間隔的接收、啟動失靈開入軟壓板。退出對應保護單元各側開關、母聯(lián)開關和各側啟動失靈、解除復壓閉鎖及閉鎖備自投軟壓板，投入對應保護單元的檢修硬壓板，投入故障合并單元的檢修硬壓板。

3 變電站二次繼電保護的注意事項

3.1 變壓器保護設置

110kV以下的變壓器一般選擇三項三卷式，根據(jù)電力系統(tǒng)的標準和規(guī)定，設置相應的差動、瓦斯保護等，確保變壓器的平穩(wěn)安全運行。在高壓側設置一些保護措施，如間隙保護，低壓側可以配置復合電壓閉鎖過流保護。采用綜合保護措施，可以檢測出變壓器內(nèi)部、相鄰設備接地以前的故障，對變壓器和其他重要設備起到良好的保護作用。

3.2 對一次設備的要求

要優(yōu)化回路，避免出現(xiàn)長電纜引起的保護誤動問題，就要在二次設計時對斷路器進行三項一致保護，對于閉鎖和防跳功能可以通過斷路器自身實現(xiàn)。在進行二次設計時，對雙母線中電壓互感器應有一定要求，在其接線間隔接入三相線路電壓互感器，簡化切換回路，減少設備投入，保證系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行。

4 結語

在進行變電站二次繼電保護時，不僅要對重點位置進行保護，還要對一些細節(jié)進行綜合考慮，根據(jù)系統(tǒng)運行和經(jīng)常出現(xiàn)的故障進行針對性保護，保證系統(tǒng)的科學高效運行。優(yōu)化系統(tǒng)設計，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，也是變電站二次繼電保護的重要措施。

參考文獻：

[1]林楠，艾飛，郭世曉.淺談智能變電站二次繼電保護中存在的問題及解決措施[J].山東工業(yè)技術，2017（7）：187.

[2]陳淙達.變電站二次繼電系統(tǒng)保護措施分析[J].電腦迷，2016（3）：71.

[3]譚惠尹.智能變電站繼電保護二次安全措施規(guī)范化的建議研究[J].數(shù)字通信世界，2017（9）：104-105.

[4]周莉.智能站設計在變電二次繼電保護中的分析[J].科技與創(chuàng)新，2017（6）：52.

[5]董永銳.變電站二次繼電保護措施研究[J].工程技術（文摘版），2016（7）：113.