电力系统继电保护的设计与配置分析

电力系统继电保护的设计与配置分析

发表时间：2018-06-20T10:39:02.413Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：李世杰1 周在阳2 [导读] 摘要：近些年来，随着科技的发展，人类信息社会和科技社会的繁荣昌盛，导致越来越多的企业和个人不断的加大了对电力的需求。

（1.国网河北省电力有限公司大名供电分公司河北省邯郸市 056900；2.国网邯郸供电公司河北省邯郸市 056900）摘要：近些年来，随着科技的发展，人类信息社会和科技社会的繁荣昌盛，导致越来越多的企业和个人不断的加大了对电力的需求。电力公司的任务逐渐繁重，人们对其的要求也越来越高，不仅要满足质量要求，还要不断完善安全系统，以承担各种各样的越来越大的风险。人们通过对电力系统继电保护装置的设计和研究，不断完善装置，使装置逐渐走向成熟与完善，能够帮助电力系统的顺利运行，降低

电力系统的运营风险，为电力公司的服务提供优质保障。

关键词：电力系统；继电保护装置；设计配置 1继电保护的主要任务 1.1电力系统出现异常运行状态时。当平日电力系统处于常规运转时，在遇到各种问题但是还没发生故障或没跳闸的阶段，被称作非正常运转。电力系统在不正常的运转下会对电力发挥的效果、质量产生严重影响，而且过度的超量运行还将导致装备发烫、加速老化、降低使用年限，电力装备的正常运转会遭到破坏，甚至会引发电路短路，设备被破坏等一系列恶劣影响。电力系统在非正常运转时，继电保护装置一定要能第一时间准确的发出预警。

1.2电力系统出现故障时。在电力系统中最司空见惯也是危险性极高的故障，就是各个环节的的短路。当电力装备或电路管线有短路现象时，需要由电源向发生故障端供应超出常规运转限定的短路电流，这样一来，有可能导致电力系统设备被损毁、大大减少使用年限，同时人们常规工作条件也遭到影响，电力系统崩溃将导致大面积停电等现象发生，对生产生活造成极大的损失。当电气装置发生故障时，需要继电保护装置发挥的作用是：能及时有效并且能准确判断通过断路跳闸的节点，使得发生故障的装置能迅速脱离到系统之外，避免故障设备持续受到损毁，使得电力系统的其他组件还能不受影响，完全运转。继电保护在确保电力系统正常运转和保障供电质量、避免故障范围延展和用电事故的发生等方面，都具有积极的影响，是电力系统中不可或缺的构成元素。 2电力变压器继电保护设计方法

2.1差动保护设计

将变压器两侧的电流互感器二次侧按正常时的“环流接线”是变压器差动保护动作电流设计的原则。如果变压器处于正常运行的状态，那么差动继电器中的电流为其两侧电流互感器CT的二次电流之差，其数值趋于0。如果差动继电器不发生任何动作，那么其保护也不会有任何作为。也就是说，如果在电流互感器二次回路端线，并且变压器处于最大符合的状态下，差动保护是不会产生任何动作的。随着计算机芯片性能的提升，对位于变压器1套保护装置中所具有的主保护以及各侧全部后备保护的两套主变压器微机型保护装置进行了全力开发，其成果已经被广泛应用于实际工程中。所以，在330kV及以上高压侧电压的变压器可以采用安装双重差动保护的方法对电力变压器引出线、套管及其内部短路故障进行反应，从而实现有效反应电力变压器绕组及其引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护，同时也可以将电流速断保护作为主保护，另外也能达到将瞬时动作于断开各侧断路器的目的。

2.2瓦斯保护设计

除了瓦斯保护可以动作，像差动保护以及其他有关保护设计通常是都不能进行动作的。瓦斯保护主要是依靠气体继电器来实现动作的，其位于变压器油箱和油枕之间的连接导油管中。瓦斯保护主要有两种：①首先轻瓦斯保护动作于信号，然后依照气体的属性，包括：颜色、可燃性、数量以及化学成分来判断保护的理由以及电力变压器继电保护装置故障的性质。根据此有关工作人员则可以及时察觉故障的发生并有针对性地对故障进行相关处理。②首先重瓦斯保护动作于断路器跳闸，然后通过监视确定气体发生的速度，并对气体的不同特征以及相关成分进行剖析，从而根据有关分析间接地推测、判断造成故障发生的原因、故障出现的部位和以及故障的严重程度。

2.3过电流保护设计

①低压变压器过电流保护设计。三相式三卷变压器通常用于变压器低压侧，而在压侧短路时高、中压侧的阻抗保护通常无法发挥作用，起不到保护功能，因此难以达成作为相邻元件所具有的后备保护需求。在这种情况下可以在低压侧安置复合电压闭锁过流保护，并同时在其高、中压侧都设计并安装复合电压闭锁过流保护以及零序方向过电流保护或间隙保护等。②高压变压器的保护设计。在电力变压器高压侧的过电流保护对低压侧母线规定有灵敏系数的时候，可以在电力变压器低压侧断路器和电力变压器高压侧短路器上设计安装有关的过电流保护装置。如果电力变压器低压侧母差保护发生校验停运现象，或者是因为故障出现拒动问题以及开关与TA间出现不正常现象的时候，过电流保护装置则可以作为电力变压器低压侧母线的主保护以及后备保护。不过需要注意的是，一旦出现的是非金属性短路，在经过弧光短路的时候，则容易出现阻抗保护灵敏度不足以及整定延时超过2s等情况。基于以上分析，应该在电力变压器的高压侧也安装一个保护变压器热稳定的反时限过流保护装置，并且该装置的整定值必须根据电力变压器的热稳定要求进行设置。另一方面在电力变压器的低压侧应当另行设计保护，或者可以在电力变压器低压侧的中性线上实际零序电流保护装置。值得关注的是，需要根据中性线不平衡电流不超过变压器额定电流的25%的要求设计动作电流。③负序过电流保护设计。在按照相间后备保护远后备原则进行配置的时候，必须避免被保护电力变压器所连接相邻线路发生一相断线时，在流过保护安装位置的时候出现负序电流。另外为了不引起负序过电流保护出现非选择性动作，在灵敏度方面应当配合相邻线路零序电流保护的后备段。 3电力系统继电保护的配置措施 3.1纵联保护

对电力系统实施纵联保护时，由于其作为整个电力系统中最为常见的继电保护装置，在详细的使用历程中，关键是运用通迅线路达成送电路线的端点组装的这个维护设备实现纵向接触的目标，并且对其两侧的它的运输进行了比较，进而聚集两侧的成果相对来说对它是不是越过的路线范畴来对比，对被维护路线是不是断开来推断。但要重视的是，假如是220kV的电力网，还需配置两件绝对不依靠其他装置的继电维护装备，还需都设置绝对的主维护与预备补充资源维护，并且保证全部的纵联维护设置的路由与电源的不依靠性，如此如果甬道产生问题，纵联维护设备就可以立即的关闭，同时响起铃声，若甬道回复正常，关闭维护将智能消除。

3.2断路器辅助保护