变电站继电保护二次回路设计存在的问题及解决措施

变电站继电保护二次回路设计存在的问题及解决措施

发表时间：2019-01-18T09:36:48.760Z 来源：《电力设备》2018年第25期作者：景培

[导读] 摘要：继电保护二次回路在电力系统中起着重要的作用，是继电保护可靠性稳定的技术保证。 (国网太原供电公司山西省太原市 030001)

摘要：继电保护二次回路在电力系统中起着重要的作用，是继电保护可靠性稳定的技术保证。然而，在进行继电保护二次回路的实际应用设计时往往存在诸多问题。要在正常使用的情况下对二次回路进行检查维修，发现二次回路中存在的缺陷和安全隐患，并在第一时间采取有效措施进行防范，保证继电保护能够发挥作用，提高电网运行的安全稳定性。本文浅析变电站继电保护二次回路设计存在的问题及解决措施。

关键词：变电站；继电保护；问题

引言

电力系统的稳定运行需要继电保护的支持。如果在实际情况中变电站继电保护的二次回路出现问题，势必会影响电网的其他设备。轻则造成供电区域的大规模停电，重则可能导致电力系统直接瘫痪，为供电企业和人民带来无法挽回的重大损失。因此，在现代化社会中，如果供电出现问题，对绝大多数行业的影响都十分巨大。所以，供电企业应致力于研究供电的稳定性，从变电站继电保护二次回路入手，采取相应措施，将发生故障的几率控制在最低水平，为社会发展和人们的生活提供源源不断的电力资源。 1二次回路及其重要性

二次回路通常又叫做二次接线，是将二次设备通过相互连接而形成的电路，包括高压电气设备和电力线路的测量回路、控制操作回路、信号回路、以及保护回路等。二次回路的主要任务是反映一次设备的工作状态及控制一次设备，即在一次设备发生故障时，能迅速反应故障，并使故障设备退出工作，保证电力系统处于安全的运行状态。二次回路不仅对电力系统有着控制、测量、监测等作用，而且在电力系统的继电保护方面也有着非常重要的作用。二次回路一旦破坏或者出现故障将对整个电力生产的正常运行产生巨大的影响：①如果变电站差动保护的二次接线存在问题，那么当电动机带的负荷较大或者发生穿越性相间短路时，就会发生误跳闸的现象；②如果线路保护二次接线出现错误，一旦电力系统发生故障，则可能会使断路器该跳闸的不跳闸，不该跳闸的却跳闸了，就会造成电网瓦解的大事故；③如果测量回路出现问题，将对计量产生影响，对用户少收或多收电费，同时也难以判断电能质量是否合格。 2继电保护二次回路的应用设计

2.1控制系统

设计使用硬接线的方式连接一次设备与计算机的监控系统，采用数据通信的数字化变电站。使用直流电压为110V或220V的电源进行强电控制。在断路控制回路中配置电源监测的回路，对跳、合闸回路的状态进行实时监视；采用机构内部的防跳回路；使用双灯制接线灯光对回路进行监视；当控制回路断开电源消失发出警报。在远端控制高压隔离开关；当电压低于110kV时，检修用隔离和接地开关可就近操作；接地开关和隔离开关应配置相应的闭锁措施，其配套电源独立设置。

2.2测量系统

测量系统设计包括：①交流测量接入计算机监控系统采用交流采样的方式或变送器直流采样的方式实现。②测量回路的交流电流回路额定电流可选用1A或5A，交流额定电压回路为100V。③直流系统、交流不间断电源系统等设备的测量信号接入计算机监控系统可通过直流采样方式或数据通信方式实现。

2.3信号系统

在实际设计中，计算机系统显示的监控信号通常利用硬接线的方式采集，也可通过与监测装置通信的方式采集信号，此处的输入回路电压应使用强电电压。当大于110kV时，一个测控装置应对应一个安装单位。计算机监控系统应包含继电保护的动作信号以及装置故障信号，还应接入直流系统和交流不间断电源等设备信号。

2.4交流电流、交流电压回路

交流电流、交流电压回路设计包括：①电流互感器的选择应满足一次回路的额定电压、最大负荷电流及短路时的动、热稳定电流的要求。②保护用电流互感器的配置应避免出现主保护的死区，双重化保护的电流互感器应采用不同的二次绕组。③电流互感器的二次回路应有且只能有一个接地点，在配电装置处经端子排接地。④电压互感器的选择应满足一次回路额定电压的要求。⑤电压互感器的一次侧隔离开关断开后，其二次回路应有防止电压反充电的措施。⑥几组电压互感器二次绕组之间有电路联系时，接地点应集中在继电器室内一点接地。⑦已在继电器室一点接地的电压互感器二次线圈，在配电装置将二次线圈中性点经放电间隙或氧化锌阀片接地。 3变电站继电保护二次回路常见问题

3.1线路损坏

正常情况下，继电保护二次回路系统损坏时会降低系统的切断能力，进而直接影响供电线路，导致系统中出现熔断等损坏，使继电保护二次回路系统失去效果。

3.2容量损坏

如果继电保护二次回路系统发生故障，势必会使其内部容量出现不同程度的损坏，对配套的差动保护、电缆等都会造成一定影响，加速系统设备的老化，甚至影响电力系统的总容量。

3.3数据损坏

如果变电站继电保护二次回路系统发生一定程度的差动，系统会在此影响下出现差动误差。此时，不仅会破坏电力资源用户的电力计量，还会影响系统的灵敏性，甚至会使电力数据失真。

4变电站继电保护二次回路的维护方法

4.1提高设计深度

设计人员除了要完成设计内容，还要通过对现场进行勘察和调查研究，才能设计出符合现场的图纸。设计深度要达到规程规范要求，避免设计功能缺陷的存在，同时要具有适当的超前性。同时设计单位要加强设计管理，保证配置足够的有经验的设计人员从事工程设计，并完善内部校审制度，对设计文件质量严格把关，这样才能使设计出的产品达到设计深度的要求。

4.2负荷检修

在变电站机电保护系统正常运行时，应严格监控系统中电流互感器的实际负荷，结合实际需求，采取有效措施，将励磁电流调整至规定的限度内。二次回路中，常用的降低负荷方法为降低电缆电阻，或者选取用于弱点控制方面的互感器。另外，需组织人员定期检查系统。

4.3采用标准设计和典型设计

变电站标准设计和典型设计在一定时期内具有共通性特点，它有统一的模式要求，技术上成熟，经济上合理，适用范围比较广泛，它是工程建设标准化的一个重要措施，是组织现代化工程建设的重要手段。采用标准设计和典型设计，有利于保证设计质量，提高工程质量；能减少重复劳动，加快设计速度；有利于采用和推广新技术，提高工作效率，加快建设进度；有利于节约建设材料，降低工程造价，提高经济效益。

4.3质量检修

继电保护二次回路系统相对复杂，内部构件的质量将直接影响系统效果，尤其是电流互感器。如今，市场中供应的电流互感器种类繁多，选型时需对互感器的作用和需求进行综合性考虑。如果现有继电保护系统设备的测电流较大，则应选取自带一定小气隙的互感器。由于这种继电保护系统设备的铁芯剩磁较小，所以增加了互感器饱和的难度，从而提高装置性能。另外，这种互感器拥有较小的励磁电流，会对失衡电流起到一定的控制效果。

4.4电流检修

在变电站继电保护二次回路系统中，电流互感器是重要的组成部分，直接影响系统的差动保护效果，因此应对电流互感器引起更高重视。为了切实达到更好的差动保护效果，应尽量选用D级互感器。当互感器经过设备外侧的短路电流时，电流在上升到最大值后，应严格控制二次负荷，将其维持在规定范围内。

结语

变电站继电保护二次回路的设计关乎着变电站的安全稳定运行，因此在该电路的设计中应当充分考虑其安全性、稳定性、适用性、经济性等问题，做好实地考察工作，严格遵循变电站对应的设计标准，保证工程质量。

参考文献:

[1]杜晓.继电保护二次回路存在问题及解决措施[J].丝路视野，2017.

[2]林子淦.探讨继电保护二次回路问题引发的故障及防治措施[J].大科技，2017.