330kV變電站繼電保護(hù)典型配置

薛曉財(cái)

摘要：為保證電網(wǎng)安全，做好繼電保護(hù)十分重要，而330kV變電站作為電網(wǎng)的重要組成部分，為繼電保護(hù)發(fā)揮了重要的作用。本文介紹了330 kV 變電站繼電保護(hù)的常見(jiàn)故障，并針對(duì)繼電保護(hù)典型配置闡述如下。

關(guān)鍵詞：330kV變電站;繼電保護(hù);典型配置

繼電保護(hù)需要在電力系統(tǒng)發(fā)生故障使，其保護(hù)能自動(dòng)、準(zhǔn)確的切除障礙，并在工作狀態(tài)異常是，根據(jù)具體條件來(lái)做出信號(hào)或者跳閘。繼電保護(hù)裝置必須能夠?qū)Ρ槐Ｗo(hù)元件正常運(yùn)行或發(fā)生故障進(jìn)行區(qū)分，并針對(duì)區(qū)內(nèi)故與區(qū)外故障做出正確的判斷。變電站電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，需根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征，對(duì)故障類型和故障范圍進(jìn)行檢測(cè)，最終將故障解除，從而保證電網(wǎng)的安全。

1 330kV變電站繼電保護(hù)的常見(jiàn)故障

1.1高頻電流的誘發(fā)故障

由于330kV變電站在運(yùn)作時(shí)，需要對(duì)高壓電力進(jìn)行處理，其中出現(xiàn)的高頻電流，有誘發(fā)電力故障的可能[1]。并且在運(yùn)行階段，隔離開(kāi)關(guān)做出的二次設(shè)備調(diào)整，會(huì)出現(xiàn)較大的磁場(chǎng)與電場(chǎng)，這些高頻電流會(huì)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備造成影響，使繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性下降

1.2直流電源的直接干擾

若330kV變電站發(fā)生電力故障，會(huì)使得地網(wǎng)出現(xiàn)閉合回路，引起對(duì)應(yīng)的接地電位不斷的升高，直到超出電位閾值，會(huì)直接對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)造成嚴(yán)重打擊[2]。同時(shí)地網(wǎng)與接地電流的回路，直流電源若出現(xiàn)短路，會(huì)直接影響抗干擾電容組件，讓繼電保護(hù)失去作用。

2 330kV側(cè)繼電保護(hù)配置方案

2.1線路保護(hù)

線路應(yīng)以主、后備保護(hù)一體化的繼電保護(hù)裝置，主保護(hù)主要通過(guò)電流差動(dòng)保護(hù)、縱聯(lián)方向保護(hù)與縱聯(lián)距離保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)。其中電流差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作性能最佳，擁有抗負(fù)荷電流的特性，以及絕對(duì)的選擇性，目前在超高壓和特高壓電壓等級(jí)的長(zhǎng)、短線路上應(yīng)用廣泛。而縱聯(lián)方向保護(hù)面對(duì)線路故障時(shí)，不會(huì)影響閉鎖式縱聯(lián)保護(hù)的運(yùn)作。在復(fù)用光纖的線路保護(hù)上，選擇允許式保護(hù)或分相電流差動(dòng)保護(hù)的效果更好[3]。后備保護(hù)具有保護(hù)計(jì)算整定復(fù)雜的特點(diǎn)，主要通過(guò)零序過(guò)流保護(hù)、相間距離保護(hù)和接地距離保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。零序過(guò)流保護(hù)應(yīng)根據(jù)保線末靈敏度要求整定，能與切除高阻接地故障要求相適應(yīng)，從而彌補(bǔ)分相電流差動(dòng)保護(hù)高阻接地故障下的缺陷。相間距離保護(hù)采用接地距離保護(hù)定值[4]。接地距離保護(hù)各段定值按規(guī)程整定。

2.2母線保護(hù)

母線保護(hù)是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的重要組成部分，常見(jiàn)得母線故障包括絕緣子對(duì)地閃絡(luò)、雷擊、運(yùn)行人員誤操作、母線電壓等，若不及時(shí)切除故障，將會(huì)損壞眾多的電力設(shè)備。因此母線保護(hù)以雙重化配置為主，選擇雙母線接線或3/2接線，同時(shí)母線保護(hù)的接線盡量簡(jiǎn)單化，并裝設(shè)快速有選擇的切除故障的母差保護(hù)裝置。母線保護(hù)利用電流差，出問(wèn)題時(shí)，所有電流流向故障點(diǎn)，此時(shí)電流和值為短路電流。其中3/2接線僅配置母線差動(dòng)保護(hù)，擁有邊斷路器失靈經(jīng)母線保護(hù)跳閘的功能。同時(shí)母線保護(hù)一般需要裝設(shè)復(fù)壓閉鎖元件[5]。

2.3其它保護(hù)

330kV側(cè)繼電保護(hù)配置中還包含斷路器輔助保護(hù)、短引線保護(hù)、遠(yuǎn)跳保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)。其中斷路器輔助保護(hù)屬于線路的輔助保護(hù)，針對(duì)3/2接線，若一串?dāng)嗦菲髦械木€路停運(yùn)，會(huì)使得線路主保護(hù)也停用，則應(yīng)設(shè)置短引線保護(hù)，通過(guò)新增電流差動(dòng)保護(hù)（該保護(hù)引入這兩個(gè)斷路器的CT信號(hào)作為差動(dòng)信號(hào)），來(lái)識(shí)別并切除這一段聯(lián)線上的故障[6]。當(dāng)線路運(yùn)行，線路側(cè)隔離開(kāi)關(guān)投入時(shí)，該短引線保護(hù)在線路側(cè)故障時(shí)將無(wú)選擇動(dòng)作，因此必須將短引線保護(hù)停用[7]。而若電力系統(tǒng)在故障時(shí)若對(duì)側(cè)感的故障信號(hào)接收不靈敏，遠(yuǎn)端的斷路器無(wú)法第一時(shí)間跳閘，就硬設(shè)置這遠(yuǎn)跳保護(hù)來(lái)應(yīng)對(duì)，遠(yuǎn)跳裝置采用雙通道并聯(lián)工作，同時(shí)接收命令，裝置收到任何一個(gè)跳閘命令即可執(zhí)行跳閘[8]。與此同時(shí)，在電力系統(tǒng)需要配置過(guò)電壓保護(hù)時(shí)，通過(guò)過(guò)電壓保護(hù)能設(shè)置在遠(yuǎn)跳保護(hù)裝置中，發(fā)揮電壓保護(hù)的作用，保護(hù)線路電壓超過(guò)預(yù)定的最大值時(shí)，使電源斷開(kāi)或使受控設(shè)備電壓降低。

3主變保護(hù)

主變保護(hù)是在被保護(hù)元件整個(gè)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障都能以最短的時(shí)間切除，并保證系統(tǒng)中其它非故障部分繼續(xù)運(yùn)行的保護(hù)，其主要作用是為了保證變壓器在出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷、短路、瓦斯等負(fù)載運(yùn)行的情況下能及時(shí)跳開(kāi)故障電路。主變保護(hù)應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)，瞬時(shí)動(dòng)作于斷開(kāi)各側(cè)斷路器。330kV變壓器的主、后備保護(hù)遵循雙重化配置原則，主保護(hù)主要是采用具有制動(dòng)特性的電流差動(dòng)保護(hù)，而后備保護(hù)分為復(fù)壓閉鎖方向過(guò)電流保護(hù)、零序方向過(guò)電流保護(hù)、阻抗保護(hù)、公共繞組零序電流保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。電流差動(dòng)保護(hù)的范圍是變壓器兩側(cè)差動(dòng)電流互感器的一次設(shè)備，主要反應(yīng)的故障時(shí)變壓器內(nèi)部繞組相間短路，單相嚴(yán)重匝間短路，以及引出線和絕緣套管相間短路。后備保護(hù)可以應(yīng)對(duì)母線故障、主變繞組故障與線路故障[9]。

4 110kV側(cè)繼電保護(hù)配置方案

其主保護(hù)一般包括縱聯(lián)距離保護(hù)、縱聯(lián)方向保護(hù)和電流差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)采用遠(yuǎn)后備原則，當(dāng)本線路保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由上一級(jí)線路保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)后備。在110kV變電站繼電保護(hù)工作中，運(yùn)行故障是最關(guān)鍵的問(wèn)題，其中開(kāi)關(guān)拒合、電壓互感器故障、主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作故障等都會(huì)造成繼電保護(hù)功能的失效。110kV側(cè)繼電保護(hù)配置應(yīng)選擇雙母線接線方式，包括母線差動(dòng)保護(hù)、母聯(lián)失靈保護(hù)、母聯(lián)過(guò)流保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)等[10]。通過(guò)線路保護(hù)與變壓器來(lái)開(kāi)啟保護(hù)功能，母線保護(hù)裝設(shè)復(fù)壓閉鎖元件，實(shí)現(xiàn)解除復(fù)壓閉鎖的功能。

5結(jié)束語(yǔ)

電力是社會(huì)發(fā)展的重要能源，使得電網(wǎng)安全的重要性愈發(fā)突出，因此需要對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行中試，針對(duì)330kV變電站，設(shè)置科學(xué)的繼電保護(hù)配置，并結(jié)合具體情況來(lái)進(jìn)行合理的調(diào)整，從而有效降低故障問(wèn)題的發(fā)生，同時(shí)幫助在遇到故障時(shí)做出有效的應(yīng)對(duì)，從而降低損失，來(lái)促進(jìn)電力系統(tǒng)的良性發(fā)展。

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