變電站二次繼電保護(hù)措施研究

薛賀

摘要：當(dāng)下變電站的自動(dòng)化和智能化水平日益提高，與此同時(shí)繼電保護(hù)方式也在革新升級(jí)，但實(shí)踐表明，變電站的二次繼電保護(hù)現(xiàn)狀并不樂(lè)觀，在一定程度上制約著變電站的正常運(yùn)行。對(duì)此，筆者從變電站二次繼電保護(hù)現(xiàn)狀出發(fā)，就其設(shè)計(jì)要點(diǎn)和優(yōu)化措施作了研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：變電站;二次繼電保護(hù);措施

變電站是供配電系統(tǒng)的核心所在，但其安全運(yùn)行離不開(kāi)二次繼電保護(hù)的支持，因而變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)備受關(guān)注。不過(guò)令人堪憂(yōu)的是，二次繼電保護(hù)系統(tǒng)因存在一定的問(wèn)題并未充分發(fā)揮保護(hù)效果，對(duì)變電站和整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行埋下了安全隱患，故針對(duì)變電站采取強(qiáng)有力的二次繼電保護(hù)措施非常必要。

一、變電站二次繼電保護(hù)現(xiàn)狀

對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，變電站是不可或缺的重要構(gòu)成，而對(duì)變電站而言，二次繼電保護(hù)是其穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，因此變電站二次繼電保護(hù)水平影響的不只是變電站設(shè)備，還與整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)有關(guān)，必須予以高度重視和優(yōu)化設(shè)計(jì)。然而在具體實(shí)踐中，變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)尚不完善，相應(yīng)的繼電保護(hù)設(shè)備也是良莠不齊，難以滿(mǎn)足變電站安全運(yùn)行的實(shí)際要求，不僅弱化了繼電保護(hù)的應(yīng)有性能，還可能因其誤動(dòng)或失效造成變電站和電力系統(tǒng)故障蔓延造成嚴(yán)重?fù)p失，故對(duì)變電站二次繼電保護(hù)措施進(jìn)行改進(jìn)和完善有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、變電站二次繼電保護(hù)優(yōu)化措施

（一）嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)原則

鑒于變電站二次繼電保護(hù)的重要性，必須將質(zhì)量意識(shí)滲透于設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，使其在符合設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上再考慮改進(jìn)和優(yōu)化。一般情況下，變電站二次繼電保護(hù)應(yīng)至少具備選擇性、迅速性、靈敏性與可靠性的特點(diǎn)，具體的說(shuō)，就是繼電保護(hù)裝置可解讀和分析二次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，能夠單獨(dú)切斷故障設(shè)備的同時(shí)保證其他設(shè)備正常運(yùn)行，而且在最短時(shí)間內(nèi)快速切斷故障設(shè)備、完成保護(hù)任務(wù)，無(wú)論故障出在何種位置、屬于何種類(lèi)型，保護(hù)裝置均能處于良好狀態(tài)，針對(duì)設(shè)備故障迅速做出正確的保護(hù)動(dòng)作[1]。

（二）擇優(yōu)選擇繼電保護(hù)裝置

變電站二次繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)原則和要求決定了保護(hù)裝置必須優(yōu)質(zhì)可靠，這也是彰顯其保護(hù)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)和前提，倘若保護(hù)裝置自身存在缺陷，設(shè)計(jì)方案再完善再高效也無(wú)濟(jì)于事，所以在裝置選型時(shí)需要重點(diǎn)考慮零序電流和母線電壓切換等問(wèn)題。其中零序電流是繼電保護(hù)的重要控制因素，需要基于對(duì)配置應(yīng)用的專(zhuān)門(mén)分析，通過(guò)電流保護(hù)定時(shí)比較器來(lái)實(shí)現(xiàn)控制比較，建議將其應(yīng)用于系統(tǒng)初始化運(yùn)行控制中，使其具備切斷系統(tǒng)主要傳輸控制電流的作用，而且當(dāng)電壓達(dá)到110KV時(shí)需要進(jìn)行故障檢修防止單相接地，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。若站在控制應(yīng)用的角度來(lái)看，零序電流的裝置元件可分為3U0的電壓控制和3I0的電力控制[2]。再者針對(duì)常見(jiàn)的母線電壓切換問(wèn)題，經(jīng)常會(huì)因?yàn)檠b置配置問(wèn)題發(fā)生錯(cuò)誤性操作，此時(shí)可基于兩項(xiàng)開(kāi)關(guān)對(duì)電壓進(jìn)行直流控制，配以整改控制裝置減少失誤，即在電壓母線控制過(guò)程中對(duì)母線實(shí)行接線分流，才能真正提升裝置的控制效果，如雙位置繼電器常被用來(lái)取代傳統(tǒng)的切換繼電器。其實(shí)在變電站二次保護(hù)系統(tǒng)中，后臺(tái)監(jiān)控設(shè)備的選型也是不容忽視的，畢竟監(jiān)控設(shè)備負(fù)責(zé)全天、實(shí)時(shí)監(jiān)控二次設(shè)備狀態(tài)，用于獲取更真實(shí)、完整的數(shù)據(jù)，同時(shí)還應(yīng)配置大容量的優(yōu)質(zhì)電源，分別作為變電站和繼電保護(hù)裝置的直流電源和兩路輸入電源，確保故障下兩者的運(yùn)行不受影響。

（三）重視母線與斷路器失靈保護(hù)

母線保護(hù)和斷路器失靈保護(hù)是變電站二次繼電保護(hù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其重要性不言而喻，因此若想提升保護(hù)裝置的實(shí)際效果，應(yīng)專(zhuān)設(shè)裝置保護(hù)其免受失誤性碰撞，以免因失靈現(xiàn)象造成電路跳閘，一旦繼電保護(hù)裝置發(fā)生斷路失靈，勢(shì)必會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的回路，進(jìn)而對(duì)電路傳輸帶來(lái)不良影響，因此必須采取措施最大限度的減少電路傳輸失靈。在判斷母線與斷路器失靈的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)雙重化保護(hù)均已失效，則要基于一對(duì)一啟動(dòng)手段加以保護(hù)，實(shí)現(xiàn)失靈啟動(dòng)裝置的簡(jiǎn)化[3]。經(jīng)母線保護(hù)判斷失靈保護(hù)電流時(shí)，此時(shí)單獨(dú)設(shè)置的110KV間隔失靈啟動(dòng)設(shè)備會(huì)自動(dòng)取消，若失靈保護(hù)母線采用的雙套配置，則要設(shè)計(jì)雙套失靈保護(hù)措施與之匹配。

（四）強(qiáng)化電壓切換箱接線設(shè)計(jì)

在電壓切換箱管理過(guò)程中，需要在電壓切換過(guò)程中保證其具有良好的電力傳輸信息，而這是以可靠的接線為基礎(chǔ)的，所以為防止因接觸不良引發(fā)失壓?jiǎn)栴}，往往會(huì)采用雙位置接點(diǎn)。若電壓切換箱具備較好的雙重保護(hù)，建議將隔離刀閘中的輔助接點(diǎn)設(shè)計(jì)為單輸入方式，這樣的化，當(dāng)輔助接點(diǎn)發(fā)生故障且切換回路異常時(shí)，便可以短時(shí)退出其中一套保護(hù)解決問(wèn)題。有的電力企業(yè)為確保電力輸送安全，經(jīng)常借助雙電壓開(kāi)關(guān)盒加強(qiáng)接線管理和控制，保證電力傳輸電壓處于設(shè)定的傳輸范圍內(nèi)。

此外，還應(yīng)做好重合閘設(shè)計(jì)。由上可知，母線保護(hù)可用于判定失靈保護(hù)電流，該過(guò)程與重合閘存在一定的關(guān)聯(lián)。這是因?yàn)樽冸娬镜亩卫^電保護(hù)，通常要求斷路器具有一定冗余的輔助裝置，而且與之相關(guān)的電路還要配備重合閘，以此獲得相互獨(dú)立的兩套保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)可靠性的保護(hù)效果。按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)雙母線接線時(shí)其二套線路保護(hù)也必須具備重合閘功能，如此一來(lái)，重合閘便與三條線路保護(hù)連通，那么其共用的線路保護(hù)則要采取三跳，值得注意的是，二套保護(hù)裝置不能與三跳存在關(guān)聯(lián)。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，二次繼電保護(hù)對(duì)于變電站運(yùn)行的影響至關(guān)重要，這就要求我們基于對(duì)其現(xiàn)狀的分析和了解，遵守設(shè)計(jì)原則與規(guī)定，積極尋求切實(shí)有效的設(shè)計(jì)方法和保護(hù)措施，通過(guò)提升二次繼電保護(hù)的靈敏性、可靠性和迅速性，為變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)：

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[3]趙聰，管菲菲.淺談智能變電站繼電保護(hù)二次安全措施規(guī)范化的建議[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017（32）：141.