牛崢

摘 要：目前，我國電力事業(yè)迅速發(fā)展，變電站的數(shù)量也在不斷增多，二次繼電保護(hù)措施的方式也在不斷變化。變電站二次繼電保護(hù)方式還存在較多問題，影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，也不利于電力設(shè)備的運(yùn)行和維護(hù)。因此，必須加強(qiáng)對(duì)變電站二次繼電保護(hù)的科學(xué)設(shè)計(jì)，強(qiáng)化變電站二次繼電保護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：二次繼電;變電站;繼電保護(hù)

中圖分類號(hào)：TM77;TM63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2018）29-0146-02

Abstract： At present， with the rapid development of China's power industry， the number of substations is also increasing， and the way of secondary relay protection measures is also changing. There are many problems in the secondary relay protection mode of substation， which affects the normal operation of power system and is not conducive to the operation and maintenance of power equipment. Therefore， we must strengthen the scientific design of substation secondary relay protection， and strengthen the measures of substation secondary relay protection.

Keywords： secondary relay;substation;relay protection

目前，電力事業(yè)獲得了良好發(fā)展，變電站二次繼電保護(hù)措施也得到廣泛應(yīng)用。但在變電站二次繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行中，出現(xiàn)了裝置不規(guī)范、生產(chǎn)設(shè)備規(guī)格不一致等問題，影響變電站的正常運(yùn)行維護(hù)。因此，必須加強(qiáng)變電站二次繼電保護(hù)措施的規(guī)范性，完善繼電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，保證變電站的良好運(yùn)行。

1 二次繼電保護(hù)的設(shè)備選擇

1.1 后臺(tái)運(yùn)行系統(tǒng)

變電站系統(tǒng)的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)影響整個(gè)變電系統(tǒng)的性能和效率，因此對(duì)后臺(tái)監(jiān)控設(shè)備的要求較高。由于變電站后臺(tái)使用的商用機(jī)性能一般，因此，經(jīng)常導(dǎo)致設(shè)備損壞，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。要解決這一問題，可以在后臺(tái)系統(tǒng)配置容量大的優(yōu)質(zhì)電源，對(duì)一些繼電器設(shè)置兩路輸入電源，作為變電站的直流電源，使系統(tǒng)的電源更加穩(wěn)定，在系統(tǒng)遇到故障時(shí)，可以使用站用變電源。

1.2 零序保護(hù)

對(duì)于零序的保護(hù)需要使用通用定時(shí)比較器，并連續(xù)增加和計(jì)算數(shù)據(jù)模式。PFC部分的系統(tǒng)流程是在主程序開機(jī)后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。中斷流程是對(duì)整流電壓及電感電流進(jìn)行輸入和輸出，對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣，同時(shí)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，最后進(jìn)行電壓環(huán)路調(diào)節(jié)。系統(tǒng)的主要故障原因是電壓超過110kV時(shí)，容易發(fā)生單相接地現(xiàn)象。零序電流可以及時(shí)排除和解決單相接地現(xiàn)象，使系統(tǒng)正常運(yùn)行[1]。

1.3 母線電壓切換

變電站母線接線中雙母線連接需要相應(yīng)的母線側(cè)隔離刀閘才能完成母線電壓切換。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，隔離刀閘如果出現(xiàn)接觸方面的故障，就會(huì)造成失壓，使用電出現(xiàn)異常。要解決這一問題，必須嚴(yán)格要求沒有執(zhí)行相關(guān)規(guī)范的廠家，確保生產(chǎn)出的繼電器能實(shí)現(xiàn)雙位切換[2]。

2 變電站二次繼電保護(hù)措施

2.1 母線與斷路器保護(hù)失靈

變電站繼電保護(hù)產(chǎn)生失靈保護(hù)誤動(dòng)故障，主要原因是相關(guān)回路誤啟動(dòng)，失靈電流判別實(shí)現(xiàn)方式不是通過跳閘實(shí)現(xiàn)的，電路回路中出現(xiàn)失靈保護(hù)時(shí)，誤啟動(dòng)操作可能會(huì)導(dǎo)致故障。在出現(xiàn)失靈跳閘時(shí)，相鄰電流主要是依據(jù)失靈保護(hù)完成的，提升了失靈保護(hù)工作的重要性。配置合適的雙套失靈保護(hù)于雙母線中，而且在保護(hù)裝置中還要有失靈保護(hù)功能。在做好相關(guān)保護(hù)配置工作后，對(duì)失靈設(shè)備和相關(guān)電路進(jìn)行啟動(dòng)測試，簡化失靈啟動(dòng)裝置，通過母線保護(hù)判斷失靈電流保護(hù)。在主變線路中，母線保護(hù)的范圍和種類比較大，可以對(duì)主變壓器和系統(tǒng)母線進(jìn)行保護(hù)，可以在因故障而導(dǎo)致失靈保護(hù)時(shí)可以進(jìn)行電流判別[3]。

2.2 線路重合閘

母線保護(hù)可以對(duì)失靈保護(hù)情況下的電流進(jìn)行判定，其與線路重合閘有一定關(guān)系。在二次繼電保護(hù)時(shí)，一般要求斷路器的輔助設(shè)備有一定冗余且相關(guān)線路中一定設(shè)置重合閘，要確保兩套保護(hù)裝置相互獨(dú)立，以提高保護(hù)的可靠性，簡化電路設(shè)計(jì)。在對(duì)雙母線接線進(jìn)行再次設(shè)計(jì)時(shí)，要按照國家標(biāo)準(zhǔn)，要求二套線路保護(hù)配有重合閘功能。這樣一來，線路保護(hù)的三條回路都與重合閘連通，在該過程中，所使用的合用線路保護(hù)要進(jìn)行三跳，且二套保護(hù)裝置都不會(huì)與三跳發(fā)生關(guān)聯(lián)[4]。

2.3 電壓切換箱接線

在設(shè)計(jì)電壓切換箱時(shí)，為了避免接觸不良導(dǎo)致的失壓問題，需要設(shè)計(jì)雙位置接點(diǎn)。在檢修過程中，要采取正確的施工措施，否則會(huì)產(chǎn)生反送電現(xiàn)象，導(dǎo)致出現(xiàn)安全事故，甚至造成設(shè)備損壞。如果電壓切換箱已經(jīng)實(shí)現(xiàn)較好的雙重保護(hù)，在設(shè)計(jì)隔離刀閘輔助接點(diǎn)時(shí)，最好設(shè)計(jì)成單輸入方式，以便出現(xiàn)刀閘輔助接點(diǎn)故障時(shí)，切換回路如果出現(xiàn)異常，就可以按照實(shí)際情況，將其中一套短時(shí)退出。

2.4 斷路器母線保護(hù)失靈

變壓器中利用母線保護(hù)或者電力延時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)的母線及變壓器故障導(dǎo)致的保護(hù)失靈與斷路器失靈情況進(jìn)行判斷。如果雙重化設(shè)置保護(hù)失去效果，就要使用一對(duì)一啟動(dòng)方式，對(duì)線路和失靈進(jìn)行保護(hù)，簡化失靈啟動(dòng)設(shè)備。失靈保護(hù)電流可以通過母線保護(hù)判斷，單獨(dú)配置的110kV間隔的失靈啟動(dòng)設(shè)備取消。在配置雙套失靈保護(hù)母線時(shí)，要使用雙套失靈保護(hù)功能。

2.5 二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

雙母線設(shè)置一般要進(jìn)行雙套電流保護(hù)，電流保護(hù)的功能體現(xiàn)在對(duì)雙套母差的運(yùn)行保護(hù)中。二次繼電保護(hù)都是雙重化配置，變電站使用的線路需要采用一對(duì)一啟動(dòng)方法，使失靈啟動(dòng)更容易回路[5]。對(duì)失靈電流的保護(hù)進(jìn)行判斷需要通過母線保護(hù)，撤銷各間隔相對(duì)獨(dú)立裝置的失靈保護(hù)設(shè)備。在主變壓器方面，如母線問題造成變壓器無法運(yùn)行、失靈保護(hù)裝置電流判斷、延遲電流運(yùn)行等，都是需要母線進(jìn)行保護(hù)實(shí)現(xiàn)的。

2.6 主變運(yùn)行時(shí)220kV側(cè)合并單元發(fā)生故障

變電站系統(tǒng)發(fā)生故障的合并單元退出運(yùn)行，相應(yīng)保護(hù)裝置和220kV母差保護(hù)需要陪停，其他二次設(shè)備可以繼續(xù)運(yùn)行。具體操作包括：退出對(duì)應(yīng)220kV母差失靈保護(hù)的所有跳閘出口，投入對(duì)應(yīng)220kV母差失靈保護(hù)檢修硬壓板，退出母差保護(hù)投入和該間隔的接收，啟動(dòng)失靈開入軟壓板，退出對(duì)應(yīng)保護(hù)單元各側(cè)開關(guān)、各側(cè)母聯(lián)開關(guān)，啟動(dòng)失靈并解除復(fù)壓閉鎖，投入對(duì)應(yīng)保護(hù)單元檢修硬壓板，投入保障合并單元檢修硬壓板。

2.7 主變運(yùn)行時(shí)110kV側(cè)合并單元發(fā)生故障

系統(tǒng)發(fā)生故障需要合并單元退出運(yùn)行，保護(hù)裝置需要陪停。該合并單元電氣量引入到單套配置的110kV母差保護(hù)裝置中，該110kV母差保護(hù)停止運(yùn)行，其他二次設(shè)備可以繼續(xù)運(yùn)行。如果110kV母差保護(hù)停止運(yùn)行，就要退出母差保護(hù)的所有跳閘出口軟壓板，投入110kV母差保護(hù)檢修硬壓板，退出母差保護(hù)投入、該間隔的接收、啟動(dòng)失靈開入軟壓板。退出對(duì)應(yīng)保護(hù)單元各側(cè)開關(guān)、母聯(lián)開關(guān)和各側(cè)啟動(dòng)失靈、解除復(fù)壓閉鎖及閉鎖備自投軟壓板，投入對(duì)應(yīng)保護(hù)單元的檢修硬壓板，投入故障合并單元的檢修硬壓板。

3 變電站二次繼電保護(hù)的注意事項(xiàng)

3.1 變壓器保護(hù)設(shè)置

110kV以下的變壓器一般選擇三項(xiàng)三卷式，根據(jù)電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，設(shè)置相應(yīng)的差動(dòng)、瓦斯保護(hù)等，確保變壓器的平穩(wěn)安全運(yùn)行。在高壓側(cè)設(shè)置一些保護(hù)措施，如間隙保護(hù)，低壓側(cè)可以配置復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)。采用綜合保護(hù)措施，可以檢測出變壓器內(nèi)部、相鄰設(shè)備接地以前的故障，對(duì)變壓器和其他重要設(shè)備起到良好的保護(hù)作用。

3.2 對(duì)一次設(shè)備的要求

要優(yōu)化回路，避免出現(xiàn)長電纜引起的保護(hù)誤動(dòng)問題，就要在二次設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)斷路器進(jìn)行三項(xiàng)一致保護(hù)，對(duì)于閉鎖和防跳功能可以通過斷路器自身實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行二次設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)雙母線中電壓互感器應(yīng)有一定要求，在其接線間隔接入三相線路電壓互感器，簡化切換回路，減少設(shè)備投入，保證系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行。

4 結(jié)語

在進(jìn)行變電站二次繼電保護(hù)時(shí)，不僅要對(duì)重點(diǎn)位置進(jìn)行保護(hù)，還要對(duì)一些細(xì)節(jié)進(jìn)行綜合考慮，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行和經(jīng)常出現(xiàn)的故障進(jìn)行針對(duì)性保護(hù)，保證系統(tǒng)的科學(xué)高效運(yùn)行。優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，也是變電站二次繼電保護(hù)的重要措施。

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