110kV变电站继电保护整定方案优化研究

110kV变电站继电保护整定方案优化研究
距离保护是反应故障点至保护安装处之间的距离，并根据该距离的大小确定动作时限的一种
继电保护装置。

随着短路点和保护安装点之间的距离越来越近，测量阻抗就会不断减小，所
需动作时间减短，从而有选择性地切除故障线路，110千伏变电站具体安全距离应该为：
≥300米。

2、电流保护
若电路出现短路故障，电流会显著增大，在电流大于某值的时候，可以监测到电流增加，同
时开启保护，切除故障线路。

3、差动保护
该保护是依据节点电流总和为零这一原理制成的。

若电路产生故障，电路进出电流就会不相等，当产生的差动电流超过某一定值的时候，就会启动差动保护，跳开故障线路中的断路器，断开故障设备供电电源，防止发生危险事故。

（二）新兴保护
该保护属于以暂态为基础的保护，比较常见的为行波保护。

暂态就是指电路由稳定状态变成
另外一种稳定状态的过渡过程。

通常行波保护是通过输电线路短路时产生的电压以及电流行
波具体特征来对电路故障进行判断的。

二、110kV变电站继电保护现状
变电站是比较特殊的行业，关系着国民经济生活生产的发展。

变电站对设备的可靠性要求非
常高。

总结我国110 k V以上变电站继电保护方案中存在的问题及可能的原因，可以促进变
电站的发展。

常见的问题主要有：
（一）元器件故障
元器件故障引起保护故障的案例不少。

原因主要有两方面：一方面的原因可能是元器件本身
的质量不佳或老化；另一方面是在设备维护过程中操作不当造成设备的损坏。

（二）继电保护措施不够
很多变电站继电保护设备不齐全，高科技设备少。

继电保护设备配置并未达到或刚达到国家
电网要求的规范标准，这严重影响继电保护方案的制定以及保护效率。

为了提高变电站的运
作效率，加强继电保护措施是必须的。

（三）隐形故障多
如CT二次回路多点接地造成保护误动或拒动；直流回路绝缘降低，造成直流接地等。

这就
要求继电保护人员要加强设备维护，工作中仔细认真，及时排除每一个可能的故障源头。

由此可见，变电站在运行过程中除了设备故障、人为操作错误等一些大问题外，还有一些我
们比较容易忽视的小问题存在，这些问题一旦发生，如果不能够及时得到解决，就会严重影
响变电站日常运行，甚至引发大事故。

三、110kV变电站继电保护整定方案优化
（一）建立健全变电站继电保护制度
管理制度的建立和制定是保障我国电力工作稳定运行的基本保障，只有制度健全才能够保障
变电站系统的稳定运行，对于整个变电站系统来说，管理制度既包含了继电保护管理制度也
包含人员管理制度，因此需要从实际情况出发，制定完善思维管理制度，只有这样才能够保
障各项工作按照科学的流程进行，同时需要建立健全奖罚制度，提高健全和完善相关的奖罚
制度，提高工作人员的责任意识，保障工作的顺利进行。

（二）完善继电保护装置配置
1、提高装置所具有的可靠性
主要包含有安全性以及信赖性，安全性是指继电保护不产生误动作；而信赖性是指继电保护
不产生拒绝动作。

若继电保护产生误动或拒动，就会给电力系统带来严重的危害，因此，提
升继电保护所具有的可靠性属于优化其整定方案的一种有效方法。

2、提升装置所具有的选择性
若电力系统运行设备或输电线路产生短路等故障，就需要继电保护将其排除掉。

若继电保护
产生拒绝动作，必须要相邻继电保护将产生的故障排除掉。

采用的主要方法有：增加主保护、增加后备保护以及增设辅助保护等。

主保护属于电路系统里面灵敏度最高以及保护范围最大
的一种保护，出现故障时，其可以能够及时将故障排除掉。

在主保护产生拒绝动作或不能有
效工作的时候，后备保护就会启动，其也可以排除故障，但是花费时间比较长。

3、增加装置所具有的速动性
为了增加装置速动性，就必须减小保护装置以及断路器具体动作时间。

通常继电保护装置具
体动作时间不超过0.04~0.085，有时候甚至为0.01一0.045。

而断路器跳闸所花时间为0.06
一0.155，有时候甚至为0.02一0.065。

4、提高装置所具有的灵敏性
所谓装置灵敏性，就是在出现故障的时候，系统保护装置实际反应能力。

需要继电保护在电
力系统最大以及最小运行方式下均可以正常工作，就算是出现短路故障也可以有效执行动作。

最大运行方式就是需要保护的输电线路末端出现短路故障时，电力系统等效阻抗值为最小值，流经保护装置的短路电流就为最大运行方式。

最小运行方式就是相同短路故障状况下，电力
系统等效阻抗值为最大值，流经保护装置的短路电流就为最小运行方式。

（三）加强继电保护高素质人员的配置
由于继电保护装置的不断更新换代，继电保护人员继续学习也是非常重要的。

但由于继电保
护工作的特殊性，继电保护人员工作一般任务繁重，没有足够的时间进行后续培训和学习深造。

因此，电力系统相关机构应该做出适当的调整，创造更多的培训和学习机会给继电保护
人员，提高他们的业务水平。

特别是有新型设备更换时，应组织一部分继电保护人员进行专
项技术研讨和学习，保证相关人员充分掌握该设备的原理、功能、特点以及运行过程中需要
注意的事项等，为设备稳定高效的运行做好充分的理论准备，促进变电站的发展。

（四）改变管理理念，引进高科技技术
目前多数变电站都采用旧的继电保护设备，这种体系不仅浪费人力和物力，还不利于变电站
的发展。

为了提高变电站的运作效率，改变管理体系是必须的。

采用先进、可靠的智能设备，开发具备测量、保护、控制、分析、设备在线监测、状态检修、远方监视等功能的数字化分
散式变电站自动化系统是未来变电站的发展方向，高科技设备的运用一方面能够减少设备维
修次数和时间，减少频繁的仪器维修费用；另一方面还能减少变电工作人员的工作量，从而
增强继电保护工作效率。

如完善备用电源自动投入装置、增加故障录波器配置等，可以有效
监控故障发生时变压器的电流情况，为事故的分析工作提供依据。

结语
综上，110 k V及以上继电保护是我国电力系统正常运转极为重要的保障，更加深入的了解、掌握110 k V及以上继电保护装置可能出现的故障及相应的解决对策具有重大而深远的意义。

参考文献：
[1]黄健聪. 110kV变电站继电保护中的问题与措施[J]. 中国城市经济. 2011（20）
[2]倪剑锋，姜荣生. 110kV变电所故障及分析[J]. 安装. 2011（08）
[3]邱才楷. 浅析110kV电力系统的继电保护[J]. 广东科技. 2011（08）。