变电站二次继电保护设计方法及问题

变电站二次继电保护设计方法及问题

尚旭明

国网西藏电力有限公司羊八井发电公司 西藏拉萨 850000

摘要：随着电力系统的飞速发展，各个方面对于供电安全及质量都提出了更高的要求，变电站作为重要的供配电枢纽，其运行质量至关重要。在变电站设计过程中，二次继电保护设计时非常重要的一个环节，通过对以往二次系统设计、运行情况的统计分析，我们发现由于设备种类繁多等因素，导致二次继电保护在投运后问题频发，严重影响了变电站的安全稳定运行。本文分析了二次设备选型与二次设计时需要注意的细节性问题，从而探讨出继电保护组屏与配置原则方法。

关键词：变电站；继电保护；设计方法；问题

1、二次设备选型及问题 1.1零序电流保护 在目前的电力系统中，如果系统中的电压超过110KV，就会产生单相接地的故障，而这种故障在整个电力系统故障中的发生比例比较高，也是二次继电保护设计工作中重点关注的内容。而在解决单相接地故障的过程中，最有效的方法便是零序电流保护，这种方法能够快速达到接地保护的目标，从而快速解除这一故障。而对零序的保护只需要借助通用的定时比较器，并通过连续增加和计算数据模式来加以实现。在主程序开机或复位以后，相应程序会对系统和变量以及事件管理器和中断进行初始化，其中中断主要是对整流电压和电感电流进行相应的输入和输出。在初始化完成以后，系统会对这些模拟信号进行采样，同时进行A/D转换，最后再进行电力系统中电压环路的调节，以确保电力系统的正常运行。而在零序电流保护中，常用的元件是零序电压和电流组成的方向元件。 1.2母线电压切换 就目前来看，变电站的母线接线方式有很多种，而双母线连接是其中一种比较常用并且效果比较好的。在双母线连接的模式下，线路的运行需要有相应的母线侧隔离刀闸来完成母线电压的切换任务。在整个电力系统运行过程中，如果线路中的隔离刀闸出现诸如接触方面的故障，势必会造成诸如失压等方面问题的出现，最终影响用电情况。因此，在进行继电器进行采购、安装和使用过程中，一定要根据整个电力系统运行的要求来进行选择，确保继电器等装置能够满足双位切换的要求。 1.3变电站后台系统 作为针对整个变电系统的性能和效率进行监控的重要装置，变电站后台系统尤其是后台监控装置对整个变电系统性能和效率等信息的掌控都具有一定的影响，而电力系统高标准的要求使得变电站后台监控系统及相关设备的性能等方面的要求也比较高。在对变电站系统进行自动化设计的过程中，关于变电站后台系统设计的一些细节性问题容易被忽视掉，导致变电站后台系统的运行存在诸多的隐患。因此，在对变电站后台系统进行设计时，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。在电力系统正常运转的情况下，变电站直接供电，电源电流作为后备电源待用。而在选择逆变器时，逆变器容量的大小需要在500～1000VA，这样可以解决变电站后台监控系统运行过程中所存在的问题，并且能够对电源电压进行稳定，进而保证整个电力系统运行的可靠、安全。

2、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。

3、变电站二次继电保护装置设计方法 3.1母线保护与断路器失灵保护 作为二次继电保护装置中最为关键的一环，母线保护与断路器的失灵保护对于变电站二次继电保护而言具有重要意义，相关的变电站维护运行管理人员，在进行二次继电保护过程中，为了能够将继电保护装置的应用效果提升，在进行继电保护装置的应用实施过程中，应该进行专门的装置保护措施实施，防止因失误性碰撞造成装置应用的失灵现象，进而减少因为失灵现象出现而造成电路运行的跳闸。如果在电路的传输运行中出现了继电保护装置的断路失灵现象，就会造成装置应用出现较为严重的回路现象，这对于电路的传输而言是非常不利的，只有保障在电力传输过程中，能够将整体的电路传输失灵现象控制好，减少其对电力传输的阻碍，才能提升整体的电力传输效果。 3.2110kV线路重合闸保护 在进行二次继电保护装置的控制实施中，采用母线保护是为了控制在电力输送中出现电力传输的阻断跳闸现象，而进行二次继电保护装置的控制实施中，独立配置的断路器是不能对保护装置进行辅助性控制的。所以在进行二次继电保护装置的控制实施中，为了能够提升整体的电力传输效果，相关的人员在进行电力传输过程中，特别针对电力传输中的重合跳闸现象做出了保护措施。比如针对110kV线路的电路继电保护装置控制中，为了能够将其装置的控制效果实施好，相关的控制人员，在进行控制装置的实施过程中，特别进行了装置控制实施的重合闸控制保护。借助这种专门的保护控制措施实施，将其保护装置的控制实施运行独立保护状态，借助这种独立保护状态进行专门的控制保护。 3.3电压切换箱接线保护 在变电站的运行管理中，对于电压切换箱的管理是必不可少的，只有保障在电压切换箱保护装置的控制实施过程中，能够将整体的电力传输装置控制好，保障在其装置的控制实施过程中，能够将电压切换箱内的电力传输信息控制好，并保障在进行电压切换箱的控制实施过程中，能够将电压切换箱内的整体性装置控制传输实施好。通过电压切换箱接线保护装置的控制实施，能够将其整体的装置控制实现接线阻断，减少了因失误性碰撞而造成的设备损坏现象。所以在电力企业的建设和发展中，针对电力传输装置的配置传输建设，经常采用双电压开关盒设计，即在电压切换箱内将装置配置进行专门的维护措施保障处理，确保在维护措施的处理实施过程中，能够将整体的装置应用接线管理控制好。在这种装置的保护控制中，能够将电力传输中的电压控制在一定的传输范围内，有效保障了电力输送安全。

结语：二次继电保护对于变电站乃至整个电力系统的安全稳定运行都有着重要的意义，保护系统的运行可靠性是保护设计过程中的关注重点。在这里我们只是简单的对变电站继电保护的设计方法进行了了解，在实际的设计过程中，需要考虑和注意的问题还有很多，且随着智能化变电站的推广应用，在继电保护设计方面又出现了更多的变化和要求。为了能够设计出更好、更恰当的继电保护方案，就要求设计人员应不断的强化相关设计理论及技术。

参考文献： [1]蔡柳荣.变电站二次继电保护设计方法及问题分析.通讯世界，2017，12.203-204. [2]刘峰，王宁，张楠.变电站二次继电保护设计方法及问题.城市建设理论研究（电子版），2016，27.48-49 [3]刘艳玲，金掇，梁杰，高飞，周华磊.变电站二次继电保护设计方法及问题探讨.科技展望，2015，25.36-77.