110kv变电站继电保护的应用探讨

110kv变电站继电保护的应用探讨

张琰

（国网陕西省电力公司汉中供电公司陕西汉中723000）

摘要：110kv变电站是我国电网的重要组成部分，是电力系统中用于对电压和电流进行转变的重要场所，因此要保证电力系统的安全运行，就要采取有效的继电保护装置来确保变电站输配电线路安全。本文就从继电器保护装置的概念入手分析，对继电保护用于110kv的意义和应用做了详细分析。

关键词：110kv变电站；几点保护；概念；意义；应用

近年来，我国社会的经济发展迅速，高压线路架设的数量也越来越多，对线路运行安全也越来越高。变电站作为电压转变的地方，变电站运行安全与否直接关系到了电力系统的安全运行。为了保证电力系统运行安全，在系统中应用继电保护有着重大意义。

1.继电保护

继电保护是研究电力系统故障、危及电力系统安全运行的异常工况，以及探讨其对策的反事故自动化措施。在电力系统正常运行过程中主要通过触点的继电器来保护电力系统及其

元件(发电机、变压器、输电线路等)，使之免遭损害。继电保护的作用是在电力系统出现故障的情况下，对电网系统进行安全保护，将损失降到最低，避免对周围相邻区域的正常供电造成影响[1]。由于继电保护装置是在电网中发生故障时将电力系统中的故障元件与正常元件分离，所以继电保护具有速动性和选择性。速动性是指在电网系统出现故障的情况下，继电保护装置能够快速地将故障元件与正常元件分离，从而降低设备的损坏程度及保证其他线路的正常输电;选择性是在电力系统发生故障的情况下，继电保护仅将出现故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备、线路的保护，以及短路器拒动时，应当由相邻设备或线路的保护将故障切除。因此，继电保护对于电网系统安全运行有一定的作用，是电网安全稳定运行不可缺少的一项装置。

2.110kv变电站的继电保护应用

2.1变压器的继电保护

在110kv变电站运行中，变压器的作用就是将一种登记的电压变换成同频率的另一种等级的电压是变电站中的中心设备。然而随着现代社会的发展，各种线路的出现就会加大变电器的运行压力，一旦电压超过其最大负荷，就会引起电压器故障，进而影响到整合电力系统的运行。而变压器的继电保护就是确保变压器安全运行的有效措施[2]。首先，变压器的接地保护，在110kv变电站运行中，变压器都有着有一个接地系统，当系统运作前，继电保护装置一般是设置零序电流接地保护，当变压器在运行过程中出现故障后，继电保护装置能够对电力系统进行系统采样，一旦变压器流经的电流超过系统最大值，继电保护装置就会切断电流，进而保护系统安全运行。另外，在继电保护过程中，保护装置采用一个电流继电器接在变电器的一段，通过电流继电器可以检测电压情况，档系统出现负荷时，可以提前发出信号，防御内部和外部相间短路及作后备保护。

2.2断路器的继电保护

在变电站运行过程中，断路器有着不可替代的作用，当电力系统出现故障后，电路器可以自动切开电源。当时，在电力系统实际运行过程中，断路器很容易出现短路等故障，而为了保证电力系统的正常运行，就必须对断路器进行继电保护。在断路器中装设继电保护装置，通过继电保护元件，直接向所控制的断路器的设备发出跳闸命令以终止，提高变电站运行的可靠性、安全性。另外，在电力系统运行过程中，继电保护装置所保护的元件出现故障时，可以迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低故障所带来的损失和危害。

2.3线路的继电保护

在110kv输配电线路中，母线作为变电站中各级电压配电庄主的连接导体，在进行母线接线的时候，很容易出现接线错误，造成母线并联。另外，如果电力系统出现超负荷运作状态，母线经过的电压就会增加，那么就会造成严重的安全事故。在继电保护装置运行后，继电保护装置会根据系统的最大电流、电压负荷来进行电流、电压的调整，进而确保线路的正常运行。另外，在电力系统运行过程中，如果线路发生故障，继电保护装置可以让系统暂时继续运行，利用单相接地所产生的零序电流使保护装置动作，并给予信号，发出警报，保护系统。再者，利用单相接地保护可以控制线路最大非故障接地的线路电容电流大小，防止故障的发生。

2.4继电保护系统的调试

随着现代社会的进步与发展，电力运输线路也越来越多，系统运行的电压、电流负荷也越来越大。为了确保电力系统的正常运行，就必须对电力系统进行必要的调试工作。在电力系统运行前，利用继电保护装置对电力系统进行调试，保护装置可以检测系统的最大电流、电压。同时，继电保护装置可以在当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，从而保障二次系统供电的持续性。

3.110kv变电站继电保护存在的问题及改善措施

110kv变电站中，继电保护在运行的过程中也会出现一定的问题，导致电网系统发生一些安全事故。在110kv变电站中，继电保护存在的主要问题是变电器保护上的问题。110kv变电站最主要的作用是电压转换，因为居民或企业用电的电量不同，变电站需要根据居民或企业的实际需要进行供电。因此，在110kv变电站中，最主要的环节是变换电压。与此同时，相应的变电器运用的频次就会增多，一旦变电站中的电压转化受一些因素的影响，变电器被烧坏的可能性就非常大。当然，变电器的质量也与电网系统中的保护措施有一定关系。变电器烧坏通常是由于110kv变电站中设备出现故障时，继电保护未能及时地将变电器与故障元件隔离，使不稳定的大电流在变电器中流过，导致变电器烧坏，相应的与变电器相连的母线也受到影响，致使母线出现故障。

针对110kv变电站中变电器保护出现的问题，需要对整个110kv变电站运行进行系统的分析，结合整个110kv变电站实际运行情况进行合理地、准确的分析，确定导致变电器安全受损的主要因素，并针对性地采取有效控制措施进行处理。在对整个110kv变电站进行详细分析时，能够确定的是变电器保护出现问题与低压侧母线、继电保护有关。对于变电器的保护应当从切除低压侧母线的故障、加强低压侧双重化保护、优化继电保护技术方面着手，进而更好地保护变电器的使用安全。其一，切除低压侧母线的故障是应用继电保护及时将母线中出现故障的部分与其他部分隔离，从而保证低压侧母线依旧能够稳定地、安全地运行。加强低压侧双重化保护是通过提高高压侧复合电压来保证110kV变电站中的交流和直流相互独立，闭锁过流对低压母线的灵敏度要求不高，需要留出切除接地保障的时间，在变压器低侧增设一套过流保护，增加放电间隙，进而使过流保护延时，这样能够有效地防止由于原低压侧过流保护失去作用而导致的变电器缺少保护情况。其二，提高继电保护技术，也就是提高继电保护的灵敏度、准确度、全面性，从而快速地掌握110kv变电发生故障的位置，及时有效地隔离故障元件，对电网系统中的其他元件都能很好地保护，有效地保护变压器，避免有较大的电流流过变压器，导致变压器被烧坏

4.结语

110kv变电系统是我国电力的重要组成部分，是我国电力配送的主要途径，因此对我国经济发展起着重要作用。继电保护作为电力系统中不可或缺的一部分，在110kV变电站中利用继电保护装置，可以有效地保障变电站运行效率，保障电力系统的安全运行，才能为社会电能的需求做出更大的贡献。

参考文献：

[1]邹文君.110kv变电站继电保护的配置及整定计算[D].大连理工大学,2014.

[2]陈正邦.110kv数字化变电站继电保护配置方案的研究[D].华南理工大学,2010.