變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)方法及問(wèn)題

甘濤

摘要：在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展的同時(shí)，我國(guó)的電力企業(yè)也在逐漸完善基礎(chǔ)性建設(shè)，只有保障在電力企業(yè)的建設(shè)過(guò)程中，能夠?qū)⑵浣ㄔO(shè)中的基礎(chǔ)性防護(hù)措施處理好，保障在防護(hù)措施的處理中，能夠提升電力企業(yè)整體的電力傳輸效果。作為電力傳輸中的關(guān)鍵性控制因素，變電站二次繼電保護(hù)對(duì)于電力企業(yè)的建設(shè)和發(fā)展而言，具有重要意義，只有保障電力企業(yè)建設(shè)防護(hù)中的二次繼電保護(hù)裝置能夠按照電力企業(yè)電力傳輸?shù)男枨筮M(jìn)行專門的電力輸送，才能保障整體的電力輸送效果，滿足電力企業(yè)的電力輸送安全。

關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐;問(wèn)題;處理;建議

一、變電站二次繼電保護(hù)存在的問(wèn)題

1.1零序電流保護(hù)

對(duì)零序的保護(hù)只需要使用通用定時(shí)比較器T1，這種比較器是事件管理器EVA中的一項(xiàng)，同時(shí)進(jìn)行連續(xù)增加和計(jì)算數(shù)據(jù)模式就可以了。PFC部分的系統(tǒng)流程是，在主程序開(kāi)機(jī)后或者復(fù)位后，對(duì)系統(tǒng)首先進(jìn)行初始化。其他初始化還有變量初始化、事件管理器以及中斷進(jìn)行初始化。中斷流程主要是對(duì)整流電壓以及電感電流進(jìn)行輸入和輸出。對(duì)這些模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，同時(shí)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。最后進(jìn)行電壓環(huán)路的調(diào)節(jié)。零序電流的作用就是及時(shí)排除和解決這些單相接地現(xiàn)象的發(fā)生，確保線路的正常運(yùn)行。零序電流常使用的元件類型是零序電壓在3UO和電流在3IO形成的方向上。

1.2母線電壓進(jìn)行切換問(wèn)題

如果變電站使用雙母線進(jìn)行施工時(shí)，需要對(duì)母線電壓進(jìn)行二次切換，在實(shí)際的操作中使用母線側(cè)隔離閘。如果在電力正常運(yùn)行的情況下，隔離電閘出現(xiàn)接觸不良情況就會(huì)出現(xiàn)失壓或者發(fā)生距離保護(hù)誤動(dòng)的現(xiàn)象，因此，要提前想辦法解決這種現(xiàn)象，生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)切換繼電器時(shí)，在電壓切換箱中將切換轉(zhuǎn)換器改為雙位置繼電器。

1.3變電站的后臺(tái)系統(tǒng)問(wèn)題

對(duì)變電站自動(dòng)化設(shè)計(jì)中，后臺(tái)系統(tǒng)的一些細(xì)節(jié)問(wèn)題是容易忽略的。需要進(jìn)行電流的輸出和計(jì)算寄存器值和占空比，同時(shí)產(chǎn)生PAM信號(hào)控制開(kāi)關(guān)。在正常操作的情況下，變電站直接供電，電源電流成為后備電源。在選擇逆變器時(shí)，逆變器的容量大小需要在500～1000VA之間選擇，這樣就可以解決后臺(tái)監(jiān)控經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題而且也能穩(wěn)定電源電壓，保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。

二、變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)方法

2.1二次設(shè)備的選型問(wèn)題

變電站層即工作站層，由就地監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)、計(jì)量、五防、電壓無(wú)功控制及監(jiān)控主機(jī)組成。除電度表、智能低壓配電屏、消防報(bào)警裝置、防盜報(bào)警裝置和直流屏采用485接口外，該層其他設(shè)備通過(guò)站內(nèi)以太網(wǎng)連接。

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)A/B雙網(wǎng)，另設(shè)專用錄波C網(wǎng)。站級(jí)層、間隔層均采用雙以太網(wǎng)。二次設(shè)備室至10kV高壓室之間的通信介質(zhì)采用光纖，其余為雙絞線。站控層設(shè)備按全站最終規(guī)模考慮，包括：當(dāng)?shù)乇O(jiān)控主機(jī)/操作員工作站、保護(hù)信息子站、遠(yuǎn)動(dòng)工作站和打印機(jī)等。間隔層設(shè)備按本期規(guī)模設(shè)置，按間隔配置。220kV、110kV測(cè)控與保護(hù)分開(kāi)，置于二次設(shè)備室，其它智能設(shè)備可通過(guò)通信口或智能型設(shè)備接入監(jiān)控系統(tǒng)。

變電站采用衛(wèi)星對(duì)時(shí)同步系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)，由標(biāo)準(zhǔn)同步時(shí)鐘本體和時(shí)間同步信號(hào)擴(kuò)展裝置組成。標(biāo)準(zhǔn)同步時(shí)鐘本體需能接收GPS衛(wèi)星和中國(guó)北斗衛(wèi)星發(fā)送的信息。站內(nèi)需對(duì)時(shí)的設(shè)備采用對(duì)時(shí)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)功能。

在功能分配上，采用“盡量下放”的原則。凡是可以在間隔級(jí)完成的功能不依賴于通訊網(wǎng)，功能劃分如下：間隔級(jí)：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、繼電保護(hù)、計(jì)量、開(kāi)關(guān)量處理、執(zhí)行控制命令等。

站級(jí)（后臺(tái)機(jī)）：完成圖形顯示，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)的整理、歸類、存檔、報(bào)表打印，五防邏輯判斷及提示、操作票模擬，人機(jī)對(duì)話、語(yǔ)音告警與調(diào)度通訊、執(zhí)行操作員命令、故障異常提示等。

2.2繼電保護(hù)配置與組屏方式

2.2.1母線保護(hù)與斷路器失靈保護(hù)

對(duì)于雙母線接線的變電站，須配置2套微機(jī)型母線保護(hù)裝置。該裝置應(yīng)具備斷路器失靈保護(hù)功能，失靈保護(hù)與母線保護(hù)共用出口回路;該裝置應(yīng)允許接入元件有不同的CT變比，出口回路可經(jīng)低電壓或復(fù)合電壓閉鎖。

2.2.2保護(hù)和故障錄波信息管理子站系統(tǒng)

變電站配置一套保護(hù)及故障信息管理子站系統(tǒng)（可與智能遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)集成），接入全站繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置。保護(hù)及故障信息管理子站系統(tǒng)與監(jiān)控系統(tǒng)宜根據(jù)需要分別采集繼電保護(hù)裝置的信息，并將采集的保護(hù)及故障信息通過(guò)一路專用網(wǎng)絡(luò)通道送往中調(diào)保護(hù)管理及故障信息主站。保護(hù)及故障信息管理子站系統(tǒng)宜采用嵌入式裝置化的產(chǎn)品，信息的采集、處理和發(fā)送不依賴于后臺(tái)機(jī)。

2.2.3直流系統(tǒng)

變電站設(shè)置一套直流系統(tǒng)，用于站內(nèi)一、二次設(shè)備及自動(dòng)化設(shè)備的供電，直流系統(tǒng)電壓按運(yùn)行習(xí)慣常選擇110V或220V。

直流系統(tǒng)采用單母線分段接線，兩段母線之間設(shè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，每段母線各帶一套充電機(jī)和一組蓄電池組，組成雙充雙蓄直流系統(tǒng)。充電裝置采用高頻開(kāi)關(guān)電源，充電模塊按“N+1”的要求配置，充電裝置由充電模塊、調(diào)壓裝置、微機(jī)接地檢測(cè)裝置、微機(jī)監(jiān)控單元和饋線回路等組成;蓄電池宜采用閥控式密封鉛酸蓄電池組架安裝于專用蓄電池室。

三、需要注意的問(wèn)題

3.1變壓器保護(hù)設(shè)置

三項(xiàng)式三卷變壓器時(shí)110KV變壓器常常選用的設(shè)備類型，根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求，在變壓器設(shè)備中應(yīng)裝置差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)，同時(shí)還應(yīng)在中、高壓側(cè)裝置相應(yīng)的保護(hù)，如復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)、間隙保護(hù)、以及零序方向過(guò)電流保護(hù)，而低壓側(cè)僅需裝置復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)。這種綜合保護(hù)，能夠?qū)ψ儔浩鲀?nèi)部與各側(cè)母線及其鄰近的各種電器設(shè)備接地之前的故障問(wèn)題及時(shí)反應(yīng)出來(lái)，是保護(hù)變壓器及其他電器設(shè)備的重要手段。

3.2協(xié)調(diào)通信專業(yè)

由于2個(gè)專業(yè)對(duì)通信設(shè)備要求在規(guī)定上存在差異，本次二次設(shè)計(jì)對(duì)繼電保護(hù)與系統(tǒng)通信之間的規(guī)定進(jìn)行了一系列調(diào)整，主要體現(xiàn)在：第一，對(duì)于低于50km的短線路，在沒(méi)有迂回光纜路的情況下，應(yīng)在同塔雙回路上設(shè)置雙光纜;第二，當(dāng)通信專業(yè)光端機(jī)同時(shí)使用在1回路的兩套縱聯(lián)保護(hù)中時(shí)，應(yīng)建立各自的光通信設(shè)備，進(jìn)行獨(dú)立傳輸;第三，當(dāng)系統(tǒng)使用的是專用光纖芯通道進(jìn)行線路保護(hù)時(shí)，保護(hù)光纖應(yīng)通過(guò)通信光配線架直接引接。

3.3對(duì)一次設(shè)備的要求

為了讓二次回路進(jìn)一步簡(jiǎn)化，長(zhǎng)電纜開(kāi)入引起保護(hù)誤動(dòng)等現(xiàn)象，二次典型設(shè)計(jì)要求不對(duì)斷路器實(shí)行三相一致保護(hù)，對(duì)于跳合閘壓力閉鎖、斷路器防跳等功能的實(shí)現(xiàn)皆由斷路器本體機(jī)構(gòu)箱負(fù)責(zé)。此外，在進(jìn)行二次典型設(shè)計(jì)時(shí)，還對(duì)雙母線接線線路的電壓互感器提出了相關(guān)要求，在每個(gè)雙母線接線間隔之間，使之了三相線路電壓互感器，不僅讓電壓切換回路更為簡(jiǎn)化，同時(shí)也使保護(hù)裝置運(yùn)行更加安全可靠。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，在進(jìn)行變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，既要把握設(shè)計(jì)重點(diǎn)，又要注重每個(gè)細(xì)節(jié)，充分考慮繼電保護(hù)的組屏原則以及配置方式，并結(jié)合具體情況與常見(jiàn)問(wèn)題，進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。此外，還應(yīng)注意二次設(shè)備選型，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，讓二次系統(tǒng)真正對(duì)變電站的電力系統(tǒng)起到安全保護(hù)的作用。

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