淺談變電所繼電保護設計分析

劉保國 王蒙 齊亞南

摘要：作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，變電所的現(xiàn)代化建設至關重要;確保變電所繼電保護裝置的不斷優(yōu)化與完善，對于電力系統(tǒng)、功能和結構具有重要影響。本文在闡述變電所繼電保護構成系統(tǒng)的基礎上，就其改造與調試的核心內容進行系統(tǒng)分析，以期有利于變電所繼電保護改造調試的科學化、規(guī)范化。

關鍵詞：變電所;繼電保護;設計

引言

對于變電所來說，繼電保護是電力系統(tǒng)故障的自動保障措施之一，用來自動保護電力系統(tǒng)及其電氣設備，必須要予以重點關注。在變電所的自動化程度逐步提升之際，要對繼電保護裝置予以升級改造，要將自動化監(jiān)控系統(tǒng)予以有效應用，這樣才能使得繼電保護更具實效性。

1 繼電保護裝置的構成系統(tǒng)

1.1 現(xiàn)場間隔層面裝置

現(xiàn)場間隔裝置是一次電力設備保護實現(xiàn)的基礎。一般情況下，電壓等級不同，主變壓器、輸電線路、并聯(lián)電容器等一次設備的運行狀態(tài)和電磁反應特性也各不相同，因此需要進行不同的保護裝置設計，基于此，電力設備生產廠家對繼電保護裝置的應用情形進行分析，具有特定功能的現(xiàn)場間隔層面裝置得以生產應用。如在35kV變電所中，電力工作人員不僅設置了主變壓器的保護裝置，同時增設了差動保護裝置、后備保護裝置、非電量保護裝置等內容。

1.2 中間網絡通信

繼電保護裝置的中間網絡通信實現(xiàn)過程中，硬件網線、網絡接口以及中繼器等設備是其重要的組成部分。系統(tǒng)應用過程中，通信軟件是其技術實現(xiàn)的基本支撐，然后在通信協(xié)議的約束下，進行數(shù)據(jù)端對端及廣播式發(fā)送接收的實現(xiàn)。在中間網絡通信實現(xiàn)過程中，一定層面的繼電運行錯誤可自動校正，確保了系統(tǒng)實時性能的發(fā)揮。

1.3 后臺操作裝置

繼電保護系統(tǒng)中，后臺操作系統(tǒng)可以實現(xiàn)控制界面的良好觀察，在人機交互的過程中，確保繼電保護預警、規(guī)約、儲存追憶事故以及遠方電力設備控制等保護作用的發(fā)揮。一般情況下，后臺操作系統(tǒng)與后臺控制軟件相互連接，確保了繼電綜合保護的自動化，同時其使得后臺操作裝置具備了雜志運行、報表管理、圖形顯示、圖像檢測等諸多功能，對于共享數(shù)據(jù)庫的實時刷新具有重大影響。

2 變電所繼電保護設計技術

變電所繼電保護系統(tǒng)改造是一個專業(yè)要求較高的系統(tǒng)實踐過程。改造過程中，要確保改造質量的高效化，電力工作人員就必須進行主變壓器、饋線保護系統(tǒng)、電力電容器保護系統(tǒng)等內容的系統(tǒng)設計。

2.1 主變壓器繼電保護改造

作為變電所繼電保護改造的關鍵內容，主變壓器繼電保護裝置的改造對于整體應用質量提升具有重大影響。實踐過程中，ISA-387G裝置是其常用的主變壓器保護裝置;在該系統(tǒng)中，變壓器兩側的斷路器調試是繼電保護的重要內容，長期以來，斷路器操作過程較為復雜，且危險性較高。因此在繼電保護改造過程中，電力工程人員就應注重智能化改造技術的具體應用，具體而言，其應通過遙控、遙信、遙測等改造技術的應用，在確保過流、重瓦斯以及差動保證技術應用合理的基礎上，實現(xiàn)主變壓器改造的規(guī)范化、科學化。

2.2 饋線保護系統(tǒng)改造

確保饋線保護裝置的運行效率能夠有效的提升變電所電氣設備運行的安全性和穩(wěn)定性。實踐過程中，饋線的電壓等級不同，其相應的繼電保護裝置也會存在差異。因此在具體改造過程中，電力工程人員應注重饋線繼電保護系統(tǒng)與其應用的匹配性，確保整體繼電保護的有效發(fā)揮。就66KV饋線應用而言，南瑞ISA-351G裝置是其繼電保護的主要設備，其在接地系統(tǒng)和小電阻的應用下，實現(xiàn)了饋線系統(tǒng)的高效保護。與其它保護類型相比，ISA-351G裝置具有以下應用優(yōu)勢：其一，ISA-351G裝置保護動力明顯較低，且具有一定的非直接性。其二，其改造過程的應用較為方便、快捷，且保護效果突出。故而在實際工程應用中，ISA-351G裝置在10kV饋線系統(tǒng)的得以深入應用。

2.3 電力電容器繼電保護改造

電力電容器是變電所電力系統(tǒng)和電工設備的常見應用內容。一般情況下，在任意兩塊金屬導體之間填設絕緣介質，基本的電容器結構就得以形成。應用過程中，電容器的幾何尺寸和絕緣介質特性對整體的電容大小具有重大影響。在電力系統(tǒng)中，高壓電容器和低壓電容器是其應用的兩種基本類型。對其進行改造，就必須在分析其應用類型的基礎上，進行電容器規(guī)格、絕緣介質材料的設計，確保高智能、高品質電容器的設計與應用。實踐過程中，ISA-359G裝置是電力電容器保護的常見裝置，并且其應用的效率相對較高。新時期，對其進行改造，電力工作人員應注重控制技術先進、防投切振蕩技術、自動補償無功功率、人機界面友好等工功能的實現(xiàn)。如在防投切振蕩技術應用過程中，改造人員應對控制器死機現(xiàn)象進行有效防治，避免電力電容器不補償或過補償現(xiàn)象的發(fā)生，確保繼電保護裝置的改造合理。

3 變電所繼電保護調試技術

3.1完整監(jiān)控

當電力系統(tǒng)在運行期間，假如變電所發(fā)生了非常嚴重的故障，那么必然會對當?shù)氐墓╇姲踩斐煞浅乐氐挠绊?。因此，要想能夠有效確保電力系統(tǒng)的正常運行，那么必須要重視整體監(jiān)視，這樣當出現(xiàn)了故障之后，監(jiān)控系統(tǒng)就可以在短時間內及時發(fā)現(xiàn)故障，并向斷路器發(fā)出相應的信號，在這個時候，繼電器也會做出跳閘動作，這樣一來，就就能夠有效降低故障對電力系統(tǒng)運行安全性所造成的影響。因此，必須要認真分析電力系統(tǒng)安全保護的各種問題，在對保護裝置進行設計的過程中，一定要嚴格遵守國家所制定的標準、以及操作規(guī)范，只有這樣才能夠實現(xiàn)電力系統(tǒng)的統(tǒng)一，從而有效提升運行的安全性。

3.2有效加強變電所繼電保護的抗干擾能力

在現(xiàn)階段，一定要對繼電保護系統(tǒng)的抗干擾能力予以強化，尤其是要對弱電系統(tǒng)必須要進行加強，只有這樣，才可以保護弱電系統(tǒng)免受干擾。在實踐的時候，要想能夠順利的解決此類問題，那么必須要做好相應的防護工作，也即是要盡量對信號傳輸造成嚴重干擾;此外，需要對現(xiàn)有的繼電保護裝置進行不斷更新，尤其是那些比較老舊的裝置，應當進行及時更換。此外，還應當把那些需要接地的控制室進行分開連接，以提高抗干擾能力。

3.3 繼電隔離系統(tǒng)調試檢測

變電所繼電保護裝置調試過程中，對現(xiàn)場間隔裝置的調試檢測至關重要。通常情況下，變電所的繼電保護系統(tǒng)在母線差動間隔下實現(xiàn)單元維護，在調試過程中，電力工作人員可以在壓力板的作用下，實現(xiàn)母線差動設備的處理合并，進而完成單元數(shù)據(jù)采樣。通過對這些對應的電流數(shù)據(jù)進行計算，并處理不對應數(shù)據(jù)的分離裝置，完成繼電隔離系統(tǒng)的高效化調試和檢測。需要注意的是，一旦端口隔離措施明顯，電力工作人員可通過光纖進行數(shù)據(jù)交換，同時確保端口插拔的精確，進而實現(xiàn)隔離裝置檢測調試的安全、有效。

3.4 同源相序的核對調試

確保電源測具有保護系統(tǒng)運行是變電站繼電保護系統(tǒng)核對調試安全控制的關鍵內容。就單相操作設備而言，電力工程人員可以在電源車分相合閘的操作下實現(xiàn)一次設備的相序和對，然后在一體化裝置的面板以及監(jiān)控系統(tǒng)中，進行電力系統(tǒng)電壓通道模擬量的的判斷和調試。另外對繼電保護系統(tǒng)的母線相序進行核對和調試，通常而言，繼電保護系統(tǒng)的母線相序由主變壓器高壓側的單相重合閘決定;如果電壓互感器的間隔不在線路上，則其繼電保護系統(tǒng)有變壓器決定。只有確保這些線路相序核對檢測并調試的合理，才能有效的提升變電所繼電保護質量。

結束語

總而言之，隨著我港碼頭建設步伐的不斷加快，變電所微機保護裝置的運用趨于廣泛，并且對于電力運行可靠性也提出了較高的要求。在明確繼電保護內容的基礎上，進行改造與調試內容的規(guī)范化把控，才能確保變電所繼電保護改造調試的科學化、規(guī)范化。

參考文獻：

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