变电站二次继电保护设计方法及问题

变电站二次继电保护设计方法及问题

科学技术的飞速发展对我国各项建设事业都有不同程度的促进作用，其中电力事业受到的带动作用尤为明显。目前，很多新型的智能高性能微电子设备已经在电力系统中得以广泛应用，如继电保护方面主要是一些微机智能控制型继电保护置已经得以大量应用，对继电保护的效率提高有很重要的促进意义。但是，继电保护装置在得到较为快速发展的同时，也出现了一些问题急需要解决。在此情况下，需要国家电力管理部门专门就继电设备装置制定统一的标准规范，为这方面的生产企业提供一个统一的生产依据，以便为继电保护工作的顺利进行打下基础。

标签：变电站；继电保护；二次设计；注意事项

一、设备选型问题

1.1零序电流保护

对零序的保护只需要使用通用定时比较器T1，这种比较器是事件管理器EV A中的一项，同时进行连续增加和计算数据模式就可以了。PFC部分的系统流程是，在主程序开机后或者复位后，对系统首先进行初始化。其他初始化还有变量初始化、事件管理器以及中断进行初始化。中断流程主要是对整流电压以及电感电流进行输入和输出。对这些模拟信号进行采样，同时进行A/D转换。最后进行电压环路的调节。

当电压超过110kV时，单项接地现象的发生率很高，占到总故障的80%以上。零序电流的作用就是及时排除和解决这些单相接地现象的发生，确保线路的正常运行。零序电流常使用的元件类型是零序电压在3UO和电流在3IO形成的方向上。

1.2母线电压进行切换问题

如果变电站使用双母线进行施工时，需要对母线电压进行二次切换，在实际的操作中使用母线侧隔离闸。如果在电力正常运行的情况下，隔离电闸出现接触不良情況就会出现失压或者发生距离保护误动的现象，因此，要提前想办法解决这种现象，生产厂家在生产切换继电器时，在电压切换箱中将切换转换器改为双位置继电器。

1.3变电站的后台系统问题

对变电站自动化设计中，后台系统的一些细节问是容易忽略的。需要进行电流的输出和计算寄存器值和占空比，同时产生PAM信号控制开关。在正常操作的情况下，变电站直接供电，电源电流成为后备电源。在选择逆变器时，逆变器的容量大小需要在500～1000V A之间选择，这样就可以解决后台监控经常会出

现的问题而且也能稳定电源电压，保证整个系统运行的可靠性和安全性。

二、继电保护组屏与配置方法

2.1母线保护与断路器失灵保护

从变电站继电保护以往的经验以及统计研究来看，错误的启动方法索引发的故障是导致误操作保护系统故障的主要原因。这种问题出现的主要原因是在于失灵电流判别是通过系统独立设置的失灵启动装置运行来实现的，而不是通过最后完成跳闸的失灵保护。所以，在这两个方面中应该按照以下两个要求来设计：第一，在双重保护分配失败后，必须立即采取故障保护措施，即每套线路运用一对一的启动方法，可以简化故障启动的移动设备，可以把取消110kV间隔的独立配置的相关故障启动装置；第二，完整的双母线保护中应包括两套故障保护的有关功能，来对双母线进行保护。

2.2电压切换箱接线

在电压开关箱的设计时可以采用双接触位置的方式，能够有效避免接触不良所引起的压力损失问题。但是在维护电压开关箱方面，必须要使用恰当的维护措施，否则很容易引起反送电的情况，从而使整个电力系统的安全性与稳定性受到影响，严重时甚至使设备受到损坏。所以，在这两个典型的设计过程中，在双电压开关盒防护设备的基础上，往往需要采用单位置输入方式，以便隔离开关辅助触点设计。假如一个系统的开关辅助触点出现接触不良现象，那么开关电路则是不正常的，这种情况下必须结合实际情况来采用相应的应对方法。

2.3 110kv线路重合闸

母线保护的主要功能是根据有关需求增加二次继电保护，独立的配置往往不再采用断路器辅助保护装置配置，普通的设计增加了重合闸所有套线路保护装置的作用。为使电路得到进一步简化，保持独立的运行模式，在典型设计系统时，应该采用重合闸保护方式。另外，断路器控制应该保持其位置，需要不断地重合闸与每套线路保护的同时也运行或退出。

2.4断路器与母线保护失灵

在变压器主单元内，由主变压器故障或系统母线故障所引起的变压器侧断路器失灵和保护失灵，一般通过母线保护来判别。故障保护使用双重化配置，保证每套线路都是运用了一对一的模式进行故障保护，以便简化故障启动设备。利用电流判别故障来进行母线保护，取消各个110kv间隔的失灵启动设备的独立配置。

三、继电保护运用中的注意事项

3.1一次设备的要求

进一步简化二次回路，防止出现误操作的情况，二次典型设计（除变压器、母联元件保护）一般不需要实施三相一致的断路器保护，在断路器本体机制的前提下，要采用跳合闸压力锁定、断路器防跳等功能。在同一时间，在典型设计二次保护时，在满足双母线电压互感器的接线要求下，把三相线路电压互感器放置于每个双母线间隔之中，不仅可以使电压切换电路简化，还可以有效的提高安全性与可靠性。

3.2协调通信专业

在正常情况下，由于通信设备两个专业的规定不同，需要继电保护与通信系统之间进行相应的调整，主要表现在一下三方面：第一，如果一回路两套纵联保护采用的是专门的通信发射机，必须分别建设光通信设备通道，并进行单独的传输；第二，如果系统线路保护采用的是光纤特殊的通道，可以使用保护的光纤和通信光纤配线架直接连接；第三，对于50公里以下的短线路，可以在缺乏光电缆道的基础上，设置双电缆双回线路。

四、结束语

在设计变电站的二次继电保护时，不只是要有重点地进行设计，同时还要关注其中的不少细节问题，对继电保护原则和要求进行综合考虑，根据运行经验和常出现问题，设计出科学合理高效的保护系统。另外，二次设备选型也是二次继电保护设计的一项十分重要工作，通过优化设计，让二次系统可以对变电站的电力系统进行相应的保护，以提高各项电力设备的稳定性，更好地促进生产和生活的顺利开展。

参考文献：

[1]曹景坤.变电站二次继电保护设计方法及问题浅述[J].大科技，2016（33）：64～65.

[2]翟宇斌.探析智能变电站二次继电保护中存在问题和其安全措施[J].建筑工程技术与设计，2016（32）：1228.

[3]李彬彬.智能变电站二次继电保护存在的问题及完善建议分析[J].山东工业技术，2015（22）：160.

（单位：国网长春供电公司）