研究变电站二次继电保护设计方法及问题

研究变电站二次继电保护设计方法及问题

发表时间：2018-11-29T10:19:16.037Z 来源：《河南电力》2018年11期作者：杨涛[导读] 为了保护变电站的二次系统，可以采取继电保护设计的方式实现保护。（国网湖北省电力有限公司仙桃市供电公司湖北仙桃 433000）摘要：随着社会市场经济的快速发展，我国的电力系统也有了快速的进步与发展，传统的二次继电保护设备设计已难以满足其实际的运行需求，在现有基础上，积极开展与其二次继电保护设计方法有关的研究，尽可能的减少二次继电保护系统运行过程中的故障发生率非常的必要。

关键词：变电站；继电保护；设计方法；问题

一、变电站二次继电保护设计原则

为了保护变电站的二次系统，可以采取继电保护设计的方式实现保护。具体的二次继电保护设计，需要保障继电保护装置按照如下原则展开设计：

①选择性，保护过程中，保护装置可以对二次设备的状态进行解读和分析，单独完成对出现故障的设备进行切断，并保障未发生故障的设备处于正常运行状态。②迅速性，就是在二次设备在发生故障时，继电保护装置可以在最短的时间内，能够快速完成对二次设备的切断，完成保护任务。③灵敏性，在二次系统出现故障，无论何种故障类型和故障位置，只要发生在继电保护装置的保护范围内容，继电保护装置需即刻做出保护动作，实现保护工作。④可靠性，二次继电保护设计时，需要保障继电装置能始终处于良好的状态当二次系统出现故障时，继电保护则能够切实完成保护。

二、变电站二次继电保护存在的问题

2.1零序电流保护

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EVA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。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。

2.2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况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。

2.3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题是容易忽略的。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500～1000VA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。

三、变电站二次继电保护设计方法

3.1继电保护配置及组屏方法 3.1.1母线和断路器失灵保护

在对保护装置进行设计和安装的过程中，为了能够有效避免因误操作而造成的影响，就要求母线和断路器失灵保护装置要严格遵循“失灵最终跳闸应判电流”的原则进行工作，并且在设计和安装过程中，技术人员要反复对装置的使用需求和电流情况进行测验，以免出现问题。而通过该方法，失灵保护装置就能够正确地根据失灵电流来判断整个变电站和供电系统的运行情况，进而作出正确回应，大大提高整个变电站和系统的失灵保护效果，提高供电系统运行的高效性和安全性。

3.1.2线路重合闸

在设计二次继电保护自动化装置的过程中，要求双重化配置的两套线路保护的重合闸应该采用一对一的控制方式，并且断路器的控制与其也是相互独立的，彼此之间不影响工作状态。同时，两套线路保护装置必须与重合闸同时运行、同时退出，不能出现一套合闸，而另一套正常工作的情况，避免对整个变电站的运行状态造成影响，这些都是需要设计人员在二次继电保护自动化装置设计中所需要注意的重点问题。

3.2雷电接地技术设计要点

在设计之前，首要要分析雷电对电网系统的作用过程和影响形式，即其以一种非正常电力干扰的形式作用于电网系统的一次回路当中。此外，当变电站二次系统受到电磁感应干扰以后，这种干扰信号会通过电线路侵入到二次系统的电子元件和设备当中，从而使二次系统产生重大故障。雷电接地技术主要包括提高抗震击效果的接闪器，例如避雷针和避雷线等，引下线和接地线装置等。在避雷装置的选择过程中，需要结合变电站具体的环境特点以及变压器和电力设备的伏秒特性，从而使得雷电接地技术可以表达出较好的抗雷击效果，减少雷击造成的电力系统损失和事故。

3.3火灾自动报警系统

变电站还在继电保护室内设置了火灾自动报警系统，其通信系统采用有线传输信号的方式，在发生火灾时，温度以及烟敏传感器可以将采集到的信号传输给联动控制主机，主机可以将该信号进行处理然后发出相应的指令给声光报警器，声光报警器通过发出火灾警报，来通知工作人员离开现场，如果温度或者烟敏传感器失灵，可以采用人工触动传感器的方式来触发报警器引导人们离开。

四、注意事项

4.1严格按照设计图纸进行接线

第一，对电压回路进行接线的时候，先决条件是保证装置内部电路不会发生短路以及不会发生连电的状况，这就要求必须严格仔细检查装置内部电路以及绝缘层破损情况，之后先接通不连电的一段，再接通连电的一段；第二，如果在接线过程中碰到短时间内不能解决的问题，可以先放一放暂停一下，禁止施工人员根据自己的经验私更改电路的衔接，不与设计人员和变电站运行人员进行沟通，这样容易导致意外情况的发生，甚至危及到员工生命安全。

4.2装置电源选用的问题

结合实际情况能够知道，在变电二次设计中，变电站内部所使用的各类设备大都为220V直流电，然而，也并非全部都是如此，其中，监控系统以及其他相关设备所要求的则为交流电，现如今，多数变电站内部运行电压尚缺乏一定的稳定性，十分容易引发各类安全事故问题，时常会向低电压进行跳换，220V电压能够就设备实施交流充电行为，若电压向低压跳动，进行设备充电则会造成失电情况出现，如此一来，电压则演变成为放电过程，为就此类故障展开有效处理，要求设计人员使用三组电源完成电力的有效供应，保证交流负荷用电具有较强安全性，唯有确保变电站内的全部设备均能够顺利运行，方能保障二次变电系统各项工作安全开展。

4.3做好标注

在做标注时禁止做得模糊杂乱，应该做到简单明了；为了确保多种类型的继电器可以顺利运行，可以将水银接点瓦斯的继电器用干簧接点瓦斯替换，用集成静态继电器替换掉电磁型继电器，在运行过程中用能够自启的电源替换不能自启的电源；同时每隔一定的时间就对各个电流计量屏进行勘察和记录，如果发生没有电流流通的情况，就要立即做出分析并处理，同时停止换用新的设备，直到发生的问题能够短时间内得到解决。

结语

综上可知，二次继电保护装置在变电站建设过程中具有十分重要的应用，本文通过对二次继电保护装置在智能变电站建设中的综合自动化系统、二次接线、直流系统以及元件保护和自动化装置中的具体应用的分析，为变电站的二次继电保护设计提供一定的技术支撑。参考文献：

[1]杨致远.刍议变电站二次继电保护设计方法及改进[J].黑龙江科技信息，2015.

[2]顾松琴.关于变电站的二次继电保护设计方法及问题探究[J].中国信息化，2013.

[3]杨芬.探析变电站二次继电保护设计方法及问题[J].科技与企业，2014.

作者简介：

杨涛（1978.09.06），男，湖北仙桃，汉族，本科，助理工程师，研究方向:电力-变电。