变电站二次继电保护措施研究白锦鹏

变电站二次继电保护措施研究白锦鹏

白锦鹏

国网山西省电力公司阳泉供电公司山西省阳泉市045000

摘要：变电站是供配电系统的核心所在，但其安全运行离不开二次继电保护的支持，因而变电站二次继电保护设计备受关注。不过令人堪忧的是，二次继电保护系统因存在一定的问题并未充分发挥保护效果，对变电站和整个电力系统的运行埋下了安全隐患，故针对变电站采取强有力的二次继电保护措施非常必要。本文主要介绍变电站二次继电保护措施。

关键词：变电站;二次继电保护;措施;

随着我国经济的发展，对电能源的需求不断增加，电力资源已经成为人类社会发展过程中最重要的能源之一，人们在追求供电质量的同时，对供电的稳定和安全也提出了较高的要求。为了最大程度地满足人们的用电需求，供电企业需要不断优化供电系统和电气设备，其中将二次继电保护自动化装置应用到变电站中已成为电力行业发展的必然趋势，能够有效提升供电系统的供电质量，保障系统的安全稳定运行。

1变电站二次继电保护系统概述

变电站自发展以来，二次继电保护系统便成为整个智能变电站的重要组成部分之一，直接影响着智能变电站的安全和稳定，维护着变电站的正常运行。二次继电保护系统是由不同子系统组成的，这些子系统包括继电保护系统、监控系统等，并通过互感器将它们连接起来，对变电站的所有设备进行监控，从整体上确保设备和系统的安全。传统变电站系统的内部互感器测量范围很小，数据和信息传播的时效性低，无法对整个供电系统进行监控和管理，各子系统间的配合也不密切，便会对变电站的正常运行产生影响。而智能变电站的出现，解决了各子系统之间互感和信息交互的问题，使供电系统更加安全、稳定及高效运行。

2变电站二次继电保护设计原则分析

为了更好地针对变电站的二次继电保护进行设计,创建关于变电站保护方面的二次系统,应采用继电保护的设计方式实现目前的保护目的。在设计工作中应确保相关继电保护装置可以根据以下原则开展设计工作,提升整体工作效果:(1)应遵循选择性的工作原则,根据保护情况,正确开展设计工作,使得保护装置能够针对二次设备的实际状态进行解读分析,独立地处理故障问题,切断相关设备,预防故障问题,促进设备的正常运行;(2)应遵循迅速性的工作原则,如果二次设备出现了故障问题,在最短时间之内实现继电保护装置的应用,快速进行二次设备的切断处理,提升保护工作效果;(3)应遵循灵敏性的工作原则,如果相关的二次设备以及系统发生了故障问题,无论故障位置在哪里,都可以采用继电保护装置进行保护,形成自动化的保护,提升整体工作效果;(4)应遵循可靠性的工作原则,根据二次继电保护的设计特点,促进装置处于良好的运行状态,一旦出现故障问题,继电保护系统就可以完成保护工作任务。

3变电站二次继电保护优化措施

3.1严格遵循设计原则

鉴于变电站二次继电保护的重要性，必须将质量意识渗透于设计环节，使其在符合设计原则的基础上再考虑改进和优化。一般情况下，变电站二次继电保护应至少具备选择性、迅速性、灵敏性与可靠性的特点，具体的说，就是继电保护装置可解读和分析二次设备的运行状态，能够单独切断故障设备的同时保证其他设备正常运行，而且在最短时间内快速切断故障设备、完成保护任务，无论故障出在何种位置、属于何种类型，保护装置均能处于良好状态，针对设备故障迅速做出正确的保护动作。

3.2择优选择继电保护装置

变电站二次继电保护的设计原则和要求决定了保护装置必须优质可靠，这也是彰显其保护优势的基础和前提，倘若保护装置自身存在缺陷，设计方案再完善再高效也无济于事，所以在装置选型时需要重点考虑零序电流和母线电压切换等问题。其中零序电流是继电保护的重要控制因素，需要基于对配置应用的专门分析，通过电流保护定时比较器来实现控制比较，建议将其应用于系统初始化运行控制中，使其具备切断系统主要传输控制电流的作用，而且当电压达到110kV时需要进行故障检修防止单相接地，保证系统安全运行。若站在控制应用的角度来看，零序电流的装置元件可分为3U0的电压控制和3I0的电力控制。再者针对常见的母线电压切换问题，经常会因为装置配置问题发生错误性操作，此时可基于两项开关对电压进行直流控制，配以整改控制装置减少失误，即在电压母线控制过程中对母线实行接线分流，才能真正提升装置的控制效果，如双位置继电器常被用来取代传统的切换继电器。其实在变电站二次保护系统中，后台监控设备的选型也是不容忽视的，毕竟监控设备负责全天、实时监控二次设备状态，用于获取更真实、完整的数据，同时还应配置大容量的优质电源，分别作为变电站和继电保护装置的直流电源和两路输入电源，确保故障下两者的运行不受影响。

3.3重视母线与断路器失灵保护

母线保护和断路器失灵保护是变电站二次继电保护的关键环节，其重要性不言而喻，因此若想提升保护装置的实际效果，应专设装置保护其免受失误性碰撞，以免因失灵现象造成电路跳闸，一旦继电保护装置发生断路失灵，势必会引发严重的回路，进而对电路传输带来不良影响，因此必须采取措施最大限度的减少电路传输失灵。在判断母线与断路器失灵的过程中发现双重化保护均已失效，则要基于一对一启动手段加以保护，实现失灵启动装置的简化。经母线保护判断失灵保护电流时，此时单独设置的110kV间隔失灵启动设备会自动取消，若失灵保护母线采用的双套配置，则要设计双套失灵保护措施与之匹配。

3.4强化电压切换箱接线设计

在电压切换箱管理过程中，需要在电压切换过程中保证其具有良好的电力传输信息，而这是以可靠的接线为基础的，所以为防止因接触不良引发失压问题，往往会采用双位置接点。若电压切换箱具备较好的双重保护，建议将隔离刀闸中的辅助接点设计为单输入方式，这样的化，当辅助接点发生故障且切换回路异常时，便可以短时退出其中一套保护解决问题。有的电力企业为确保电力输送安全，经常借助双电压开关盒加强接线管理和控制，保证电力传输电压处于设定的传输范围内。

此外，还应做好重合闸设计。由上可知，母线保护可用于判定失灵保护电流，该过程与重合闸存在一定的关联。这是因为变电站的二次继电保护，通常要求断路器具有一定冗余的辅助装置，而且与之相关的电路还要配备重合闸，以此获得相互独立的两套保护装置，实现可靠性的保护效果。按照行业标准，在设计双母线接线时其二套线路保护也必须具备重合闸功能，如此一来，重合闸便与三条线路保护连通，那么其共用的线路保护则要采取三跳，值得注意的是，二套保护装置不能与三跳存在关联。

4结束语

随着我国对电能资源需求量的增加，工作人员要重视二次继电保护自动化装置在智能变电站中的应用。因为二次继电保护自动化装置是整个系统的安全防线，维护着整个变电站和供电系统的安全和稳定，通过智能监控技术和自适应继电保护技术的应用，大大提升了变电站的智能性、安全性和自动化程度，促进了我国电力事业的发展。

参考文献

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