变电运行中有关继电保护的问题研究

变电运行中有关继电保护的问题研究

发布时间：2022-08-17T07:43:51.327Z 来源：《福光技术》2022年17期作者：李尚峰[导读] 电力系统的核心是变电运转过程的继电保护，规范的继电保护器有利于避免故障扩大、及时断开故障损害。本文深入研究了变电运转阶段继电保护存在的不足，并从主变电器、线路以及母线等方面探讨了继电保护措施。李尚峰

国网四川乡城县供电分公司四川乡城县 627850摘要：电力系统的核心是变电运转过程的继电保护，规范的继电保护器有利于避免故障扩大、及时断开故障损害。本文深入研究了变电运转阶段继电保护存在的不足，并从主变电器、线路以及母线等方面探讨了继电保护措施。

关键词：变电运转；继电保护；母线；主变电器；线路伴随电网的持续完善，接入电力系统的电气装置类型很多，电力系统环境日益复杂。精密装置的增加给电力质量的可靠安全提出了较

大挑战，这既要求变电运行从业者深入理解电力系统安全防护，也需要采取高质量的继电保护器加强安全维护。继电保护是电网安全防护的重要组成部分，对确保电网安全可靠运转以及电力质量，避免事故扩大有着重要意义。事故出现后，继电保护器将智能响应，且告知变电服务者及时解决故障，恢复电网运转。另外，基于变电站和过程控制平台一同创建的电网继电保护结构，能够采取通讯链路跳闸、取样过量保护等形式，实施测定变电运转状态，确保变电运转环节的安全性。

1、继电保护的主要原理及组成结构 1.1主要原理

精准区别与判断变电站的稳定和非稳定运转状态，基于变电运转结构每个组成配件的安全可靠运转和参数设置状况，精准研究系统异常，如果变电运转系统出现问题，就要立刻精准传输预警信息，且判定形成问题的配件部位，避免故障影响区域不断扩大，从而严重影响整个系统运转的高效性。

变电运转过程继电保护的几种形式： 1）稳定状态下，1出=1入=异常状态下，1出-电流差动防护≠1入。 2）非电气量：温度上升值-瓦斯防护。 3）相序量：零序/负序<正序。 4）阻抗角φ：稳定状态下：一方向电流防护反方向；正方向K3是（60°-85°）+180°；K3是（60°-85°）。 5）异常状态下的阻抗Z：降低-阻抗防护。 6）异常状态下的电压U：下降-低电压防护。 7）异常状态下的电流：加大-过电流防护。

1.2组成结构

具体涉及信号执行结构、逻辑关系结构与系统检测结构。

（1）执行结构：根据逻辑部分的探究状况，在系统非稳定运转或者异常运转过程，延时或者及时传输跳闸信息与报警信息。

（2）逻辑结构：根据各部门传输的逻辑体系、输出流程、性质与大小等，判定系统要不要传输报警指令与跳闸指令，且执行。

（3）检测结构：检测电气量等数据，且对比检测结果和整定值，再判断要不要启动保护动作。

2、变电运转期间继电保护存在的问题分析 2.1设备陈旧

新时期，社会群众的日常生活出现了翻天覆地的改变，家用电器产品类型越来越丰富，由此增多了电力需求量，最终引起用电荒情况。为妥善处理供用电之间的关系，必须及时创新该系统内的设备。电网不能适应大众的需要，与电网内设备应用状况脱离不了关系，设备持续运行阶段极易产生负载太大的现象，造成设备老化，令设备运行时丧失应有的功能[1]。电气设施应用中，负载问题将引起设备故障，而且，温度条件也会缩减设备运行年限。设备持续运行阶段极易产生温度太高现象，温度如果超过电力设施可承受的限值将引起设备老化。为确保设备运转时的可靠性及安全性，必须定时检测与养护设备。针对用电量逐渐增多的现状，电力公司要全面升级创新电力系统，如此方可更好保障设备运行时不会产生严重的安全危险。

2.2设备规划及加工问题

变电运转过程，安全事故的出现均是由于设备本身有缺陷，这一般表现为设备规划及加工过程质量不达标。设备规划中，要系统验证设备投用的实效，防止规划设计及加工时产生事故。变电器引入电力系统之前必须仔细检测，旨在防止因设备本身缺陷而影响整个电网稳定。大部分加工厂受利益诱惑，加工出了大量劣质设备，这类产品一般用于电力系统中将直接影响系统安全。

2.3安全控制问题

变电运转过程产生的问题大多是由于管理不全面造成的，原来电力系统覆盖的范围很小，管理者一般会分配检查工作，但电力系统升级之后，采取传统的管理模式有较大漏洞[2]。在员工紧缺状态下，安全控制很难。变电运转阶段，监督部门的功能十分关键，监督管理过程必须贯彻执行各项规章机制，但实际操作中，监督管理十分散漫，导致监督管理浮于表面。变电运转过程，管理模式十分关键。但是，由于管理者的专业素养不高，导致管理过程缺少专业性，难以保障管理的规范化。

3、变电运转过程继电保护措施

变电运转期间的核心是安全，而继电保护是保证变电运转安全的核心技术，其规范的配置计划与优化的网络结构有利于提升变电运转安全性及可靠性。所以，需要深入探究变电运转过程的继电保护措施，以确保电网运行持续性。

3.1主变压器防护

变压器是变电站的重要装置，必须加强防护，避免其出现故障。结合变压器容量与电压级别，于低压侧和高压侧安装安全稳定、性能较好的继电保护器，按照安装标准规定，电压保护尽量选择双套配置，指自动终端和合并单位（EU）构成的双套配置结构[3]。配置过程，主、后备一体化配置计划令首套自动终端装置和差动保护相配合，第二套自动终端与后备保护及其MU对应。首先，继电保护器获得的信息是依靠检测设备直接测出的电压点流量，并非依靠SV网络获得信息取样，所以，避免系统对继电保护其的制约。另外，变压器终端装置既和继电保护器连接，也和GOOSE网络衔接，保护设备再控制信号断开的状态下能够采取GOOSE网络操控自动终端运行。

3.2线路防护

线路防护期间，测控和保护相融合处理，根据单套间隔配备。线路防护一般直接取样或采用断路器，且和GOOSE系统集合令断路器在失控状态下电网依旧具备保护功能。线路范围内的继电保护器既和EU、自动终端串行连接，并且和GOOSE系统连接完成数据传递。设置在主线网与子线网内的电子式互感设备，根据测定线路上的电压及电流信号传输至EU内，通过信息打包，再依靠光纤传递控制信息。

3.3母线防护

母线属于变电站内的重要输电线路，如果出现事故，会给整个电网带来巨大损失。母线防护主要采用分布式设计手段，经过单套配置防护母线可以集成保护设备和测控平台[4]。母线防护计划和线路防护方式非常类似，但其结构非常简单。一般与EU及智能终端相衔接，母线保护设备直接依靠继电保护器完成差错检查与智能解决。

经研究上述继电保护现状能够发现，变电运转过程的继电保护一般是提升继电保护的稳定性与响应速率。经采取计算机与通讯系统，能够大大提升电网安全性。结合线路电压级别与关键性的差异，要实施合适的继电保护措施，主变压器与线路的继电防护均使用了GOOSE 系统，用作辅助的信号传递线路。利用通讯系统既提升了电网稳定性，还便于使用数字化与自动化保护设备。

4、结束语

总之，变电运转方面的从业者，最关键的职责即采取多种技术方法保障人身、电力系统及设备安全。其中，继电保护直接关乎电力系统的安全、可靠运转，其及时性与稳定性占有关键位置。经分析变电运转中继电保护存在的不足，提出了一些有效的继电保护措施，希望可以指导从业者实践活动，提升变电运转方面继电保护性能。

参考文献：

[1]陈志民.变电运行中的继电保护问题研究[J].数码设计,2018,7(01)：118-119.

[2]谢军,罗小强.对变电站二次继电保护功能实现及有关要点的分析[J].科技创新与应用,2017(35)：182-183.

[3]陈星田. 智能变电站继电保护隐藏故障诊断与系统重构方法[D].重庆大学,2015.