繼電保護(hù)技術(shù)原則在變電站二次設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

莊培 馬俠飛

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)不斷革新，保護(hù)的種類和型號(hào)層出不窮，不同的繼電保護(hù)廠家提供的設(shè)備存在很大的差別，不利于工程的建設(shè)和電力系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)。為了統(tǒng)一繼電保護(hù)在變電站工程的使用，需要設(shè)計(jì)過程中執(zhí)行繼電保護(hù)技術(shù)原則。本文就繼電保護(hù)設(shè)計(jì)原則、繼電保護(hù)選型、繼電保護(hù)配置與組屏方案、變電站二次設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)等進(jìn)行闡述，為變電站二次設(shè)計(jì)工作提供支持。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);變電站二次設(shè)計(jì);應(yīng)用

一、變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)原則

變電站二次設(shè)計(jì)的過程中，我們需要不斷地完善相關(guān)的管理，按照相關(guān)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和完善，從加強(qiáng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展，這樣就能更好地建設(shè)變電站，保證輸電的質(zhì)量，減少問題的出現(xiàn)，要綜合考慮繼電保護(hù)技術(shù)使用的規(guī)則，提高它的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，降低生產(chǎn)的成本，促進(jìn)我國(guó)變電站的收益，使得變電站能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出貢獻(xiàn)，在遇到問題時(shí)能夠及時(shí)發(fā)揮作用，從而使得電量能夠以最高效率進(jìn)行輸出，這樣就能完善變電站二次設(shè)計(jì)，從而減少問題的出現(xiàn)。

二、繼電保護(hù)技術(shù)原則在變電站二次設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1二次設(shè)備的選型

變電站二次繼電保護(hù)設(shè)備選型時(shí)，要結(jié)合工程的具體情況，綜合考慮電力系統(tǒng)的近期發(fā)展規(guī)劃、電力設(shè)備和電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn)、相關(guān)專業(yè)的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r、經(jīng)濟(jì)上的合理性、其他工程的經(jīng)驗(yàn)等。優(yōu)先選用具有成熟運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的保護(hù)裝置，大膽積極地嘗試新型產(chǎn)品。在同一變電站內(nèi)保護(hù)裝置的型式、品種不宜選擇過多。雙重化配置的兩套主保護(hù)要選用不同廠家不同型號(hào)的裝置。

2.2繼電保護(hù)配置與組屏方式

2.2.1主變壓器保護(hù)

110kV變壓器保護(hù)一般采用電氣主保護(hù)、非電量保護(hù)、各側(cè)后備保護(hù)裝置獨(dú)立的配置方案，合組一面屏;也可以采用分別組屏的雙套主后合一的電量保護(hù)和一套非電量保護(hù)的配置方案。電氣主保護(hù)可以選擇比率差動(dòng)保護(hù)或者差動(dòng)速斷保護(hù)，也可以增加配置反映輕微故障的故障分量差動(dòng)保護(hù);高后備保護(hù)配置復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)、零序過流保護(hù)、間隙保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)等;低壓后備保護(hù)配置復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、簡(jiǎn)易母差保護(hù)等;非電量保護(hù)配置本體重瓦斯、調(diào)壓重瓦斯和溫度過高等。

220kV及以上電壓等級(jí)的變壓器配置兩套獨(dú)立的、主后一體的、能反應(yīng)變壓器各種故障及異常狀態(tài)的微機(jī)型電氣量保護(hù)和一套非電氣量保護(hù)，兩套電氣量保護(hù)各組一面屏、非電氣量組一面屏。兩套主保護(hù)采用不同涌流閉鎖原理的比率差動(dòng)保護(hù)，每套主保護(hù)配置差動(dòng)速斷保護(hù)功能;高壓、中壓側(cè)后備保護(hù)配置兩段帶偏移特性的阻抗保護(hù)、兩段復(fù)壓閉鎖（方向）過流保護(hù)、兩段零序（方向）過流保護(hù)、中性點(diǎn)間隙零序過流和零序過壓保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)等;低壓側(cè)后備保護(hù)配置兩段復(fù)壓閉鎖過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、簡(jiǎn)易母差保護(hù)等;非電量保護(hù)配置本體重瓦斯、調(diào)壓重瓦斯和溫度過高等，也可以根據(jù)工程實(shí)際情況自定義相關(guān)的保護(hù)。

2.2.2線路保護(hù)

每回110kV線路配置一套帶有重合閘功能的、主后一體的線路保護(hù)，每套線路保護(hù)裝置組一面屏。單側(cè)電源的線路負(fù)荷端不配置線路保護(hù)，電源側(cè)變電站配置線路主保護(hù)為縱聯(lián)距離保護(hù);雙側(cè)電源、多級(jí)串聯(lián)、短距離且雙線同桿架設(shè)的線路，線路各側(cè)配置線路主保護(hù)為光纖電流差動(dòng)保護(hù)。后備保護(hù)配置相間及接地距離保護(hù)、零序過流保護(hù)、PT斷線過流保護(hù)、雙回線和不對(duì)稱相繼速動(dòng)、自動(dòng)重合閘功能等。

220kV及以上電壓等級(jí)的線路，每回線配置兩套完整的、相互獨(dú)立的、主后一體的微機(jī)型線路保護(hù)，且每套保護(hù)配置雙通信通道;對(duì)于長(zhǎng)距離、重負(fù)荷的500kV主干線路考慮配置三套線路保護(hù)。以主保護(hù)為單元進(jìn)行組屏，主保護(hù)與其使用的附屬設(shè)備共同組屏。主保護(hù)可選擇配置縱聯(lián)距離（方向）保護(hù)或光纖電流差動(dòng)保護(hù)，每回線路具備一路光纖通道的至少配置一套光纖電流差動(dòng)保護(hù)，具備兩路光纖通道的線路的配置兩套光纖電流差動(dòng)保護(hù)。后備保護(hù)配置相間和接地距離保護(hù)、零序過流保護(hù)、三相不一致保護(hù)、過流保護(hù)、自動(dòng)重合閘功能等。

2.2.4操作箱

操作箱是保護(hù)控制回路中最重要的組成部分，保護(hù)裝置動(dòng)作和遙控出口通過操作箱控制對(duì)應(yīng)的斷路器，實(shí)現(xiàn)分合閘操作。因此，操作箱必須具備與保護(hù)、測(cè)控配合的分合閘回路，有連接到斷路器的合閘線圈和第一組、第二組跳閘線圈的傳動(dòng)回路，同時(shí)，還要有斷路器的分合閘位置監(jiān)視、分合閘回路監(jiān)視、斷路器氣壓監(jiān)視等回路并發(fā)出信號(hào)，另外，要具備外部跳閘入口、發(fā)出控制回路斷線和事故總等告警信號(hào)功能。

2.2.5電壓切換箱

對(duì)于連接在兩條母線上的線路、變壓器等設(shè)備，為了保障保護(hù)裝置開入的電壓與設(shè)備所在母線一致，需要配置電壓切換箱。電壓切換回路采用保持繼電器接點(diǎn)，切換回路有運(yùn)行方式指示燈。電壓切換箱具有隔離開關(guān)位置開入，通過隔離開關(guān)的位置判別被保護(hù)的設(shè)備所在母線，自動(dòng)切換電壓開入保護(hù)裝置。電壓切換箱有切換動(dòng)作告警和切換回路斷線告警等功能。

2.2.6保護(hù)信息管理子站系統(tǒng)

保護(hù)信息管理系統(tǒng)是一個(gè)信息收集、整理和分析的平臺(tái)，可以快速、簡(jiǎn)便、全面地獲取繼電保護(hù)各類信息。子站系統(tǒng)是安裝在變電站內(nèi)負(fù)責(zé)與接入保護(hù)裝置及故障錄波器通信，完成規(guī)約轉(zhuǎn)換、信息收集、處理、控制、存儲(chǔ)，并按要求向主站系統(tǒng)發(fā)送信息的硬件及軟件系統(tǒng)。子站系統(tǒng)一般包含子站主機(jī)、采集單元、工作站及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備。子站主機(jī)負(fù)責(zé)與主站系統(tǒng)及接入子站系統(tǒng)的保護(hù)裝置及錄波器通信。當(dāng)變電站接入的保護(hù)裝置及錄波器數(shù)量較多時(shí)，要配置采集單元，由采集單元負(fù)責(zé)接受子站主機(jī)命令，實(shí)現(xiàn)與保護(hù)裝置及錄波器通信。子站工作站用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和就地信息顯示，負(fù)責(zé)就地調(diào)取、顯示及分析保護(hù)裝置及故障錄波器信息，查詢歷史信息，完成采集單元、子站主機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等裝置的配置。及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備。子站主機(jī)負(fù)責(zé)與主站系統(tǒng)及接入子站系統(tǒng)的保護(hù)裝置及錄波器通信。當(dāng)變電站接入的保護(hù)裝置及錄波器數(shù)量較多時(shí)，要配置采集單元，由采集單元負(fù)責(zé)接受子站主機(jī)命令，實(shí)現(xiàn)與保護(hù)裝置及錄波器通信。子站工作站用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和就地信息顯示，負(fù)責(zé)就地調(diào)取、顯示及分析保護(hù)裝置及故障錄波器信息，查詢歷史信息，完成采集單元、子站主機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等裝置的配置。

三、結(jié)語(yǔ)

在變電站二次設(shè)計(jì)中，貫徹執(zhí)行繼電保護(hù)技術(shù)原則，使設(shè)計(jì)的編制有章可循，為保護(hù)配置、保護(hù)功能和技術(shù)要求、組屏方案、接線方式等方面提供設(shè)計(jì)依據(jù)。有利于優(yōu)化變電站保護(hù)方案，提升設(shè)備利用率，改善繼電保護(hù)裝置與其他設(shè)備之間配合的科學(xué)性和合理性，提高專業(yè)設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低工程成本，有利于變電站工程的建設(shè)和運(yùn)行管理。

參考文獻(xiàn)：

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