水電站二次回路繼電保護的應用探究

王小周

摘 要：在水電站的電力系統中，二次回路對整個電力系統產生的影響最大。二次回路的繼電保護工作非常重要，其是一個比較獨立的系統，確保水電站電力系統的順利運行。隨著水電站各項設施的完善，高科技在不斷地投入到水電站中，電力系統變得異常復雜，對機電保護在水電站電力系統的實際應用提出了更高的要求。

關鍵詞：水電站；二次回路；繼電保護

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

在水電站的電力系統中，一次設備和二次設備對電力系統的運行都發揮了重要的作用，二次回路可以完善對一次回路信號、參數的測量和控制工作，其重要性不言而喻。二次回路繼電保護工作可以確保電力系統的安全運行，防止各類事故的發生。

1.二次回路在水電站運行中的作用

水電站的二次回路是一個非常龐大的系統，其在運行的過程中主要實現了一次回路信號的測量，也能起到對控制系統的輔助效果，對電源進行操縱。如果二次回路發生了故障，對電力系統的運行產生的影響非常大，甚至會對電力系統造成破壞。

繼電保護在水電站的二次回路中居于比較重要的地位，其對發電機設備和輔助設備都起到良好的保護作用，尤其是在水電站設備先進、完善的今天，繼電保護的性能應該更加完善，更加重要。在二次回路中，繼電保護的設備可以確保系統的正常運行。

水電站二次回路示意圖如圖1所示。

2.水電站二次回路機電保護的實踐

2.1 繼電保護的基本原理

繼電保護系統運行的直接目的在于當系統發生故障后，可以及時地診斷故障，并且切斷電源。在工作中，如果電力系統發生了故障，系統的各個物理量會與正常運行時的物理量產生很大的差異，繼電保護系統在對故障發生前后的物理量進行分析的基礎上，可以完善對設備故障的分析，評價系統故障的嚴重程度，當系統發出故障警告后，通過隔離故障，限制事故范圍，防止故障對整個電力系統造成不良的影響，確保水電站的電力系統還能處于正常運行的狀態。

2.2 繼電保護系統的主要配置

水電站繼電保護系統在進行設計的環節中，應該結合電力系統運行方式，并且配合其他的保護裝置進行安裝，在繼電保護系統的安裝過程中，要注意很多問題。

其一，采用電流互感器和電壓互感器時，應對二次側最小值進行分析，防止保護死區的產生，而且防止互感器本身產生故障。在電力系統運行的階段，要采取可靠措施，防止電流互感器內部故障的產生。

其二，應該充分對可能出現的故障進行預測和分析，防止在復雜的故障中出現繼電保護動作的誤差，還應該對電力系統的運行方式進行分析，防止運行方式的變化對繼電保護產生影響。

其三，在整個電力系統中，要將主保護和后備保護結合起來。保護的操作電源一般都采用直流電的方式，交流電流回路一般來自相互獨立的繞組。這種配置不但可以起到對設備的保護效果，而且還能及時診斷處于異常狀態的設備。

其四，對于不同保護的跳閘回路應該采用不同的跳閘線圈，在選擇不同的配置中，應該結合電力系統的運行情況進行分析，對電力系統可能發生的故障進行分析，從而確保繼電保護系統可以在不同的設備上發揮作用，而且繼電保護裝置的效果可以發揮到最佳水平，確保二次回路可以高效地運行。

2.3 繼電保護的整定

在進行繼電保護系統的整定計算的過程中，要先評價電力系統在運行中的狀態，分別考慮電力系統處于最大運行方式和最小運行方式的運行狀態，確定好整定數值；機電系統的保護裝置要按照整定的定值來運行。

隨著電力系統不斷地完善，系統的構件非常復雜，而且系統內的設備也在變化，電力系統出現的故障也呈現出五花八門的特征。所以，在繼電保護系統設計中應該分析操作的適應性，防止一些新的接線方式對整定計算產生大的困難，從而確保繼電保護的安全和可靠的運行。通過對電力系統的分析，要定期對整定值進行審核驗算，及時調整定值；而且還應該對電力系統的結構和線路的參數進行分析，如果電流水平發生了很大的變化，應該采取措施，防止錯誤操作的產生。

2.4 繼電保護系統的運行

繼電保護裝置在運行的過程中應該具有良好的靈敏性和速動性，在運行中應該確保各類設備運行的穩定性。所以，在電力系統的繼電保護裝置投入運行前，要先對繼電保護系統內的設備和線路等進行檢查，對設備的連接情況和緊固螺絲進行檢查，防止螺絲的松動，防止焊接點的松動，這些基礎性的檢查應該認真落實，防止遺漏，否則會導致嚴重的損失。應該定期對每套設備運行情況進行評估。采用微機型差動保護的方式，當差流發生異常后，應該及時地發出警告；而且要對設備進行定期檢查，找出容易故障發生的區域，及時地采取措施。在設備運行中，要完善設備的遙控和遙測的性能，從而確保當設備發生故障后，可以及時通過遠程操縱的方式停止設備的運行。此外，還應完善對新安裝或檢修后設備的驗收工作。

2.5 繼電保護裝置設備的檢修

在繼電保護工作中，檢修工作非常重要，繼電保護設備使用一段時間后要進行全部的檢驗，防止設備超期使用。在檢修中可以及時找出設備的局部問題，以便及時采取措施，確保保護裝置安全運行，防止誤動、拒動情況的產生。完善繼電保護裝置的檢修，特別是對線路的快速保護、母差保護和斷路器保護，有著非常重要的意義。在進行繼電保護設備的常規檢查、檢修工作中，要對檢查、檢修的步驟進行設計，要按照標準化的作業流程進行；而且應該預先擬定好作業指導書，使檢驗工作可以高效而順利地進行。在對微機型繼電保護試驗裝置進行測試的過程中，應該確保實驗裝置的準確性，確保其可以滿足繼電保護試驗的各方面的需求。在進行繼電保護系統檢修的工作中，應該做好相關的隔離措施，確保檢修人員的安全。

2.6 繼電保護系統的接地

繼電保護系統在運行前，一定要進行接地情況檢查，確保系統的線路接地情況良好，而且與水電站的接地網緊密地連接。要對不同的設備類型進行分析，按照相關的規定，將設備連接在等電位接地網的銅排上。在二次回路啟動中，也要重點考慮接地問題，要對接地點進行定期的檢查，確保接地的可靠性。

2.7 繼電保護的抗干擾措施

二次回路繼電保護設備一般都是以弱電設備為主，而且設備在電力系統中很容易受到干擾，導致其性能不穩定。所以，為了提高繼電保護的穩定性，要完善防干擾的措施，提高繼電保護設備的抗干擾能力。

在抗干擾的措施中，其一，要確保繼電保護設備中的各個設備在同一電位面上，在接地主網上實現統一的連接，而且可以防止電位差產生的干擾，起到對電位差的屏蔽作用。其二，在開關站和控制室中，應該結合高頻的電纜進行接地。其三，微機型的繼電保護裝置的二次回路中，其使用的電纜應該起到一定的屏蔽效果，但前提是電纜的兩端必須接地。其四，如今水電站很多設施已經實現了自動化，所以在使用的過程中，應該合理地采用電流互感器，從而防止傳統的互感器產生的誤動情況。

結語

在水電站的電力系統中，二次回路的作用非常大，在實際的應用中，可以促進繼電保護工作的進行，也能在實踐的過程中獲得更多的資源，實現資源更加合理的配置，促進繼電保護的監測和控制的作用。隨著各類先進的技術在電力系統中運用，常規的二次回路已經被繼電保護裝置取代，所以，繼電保護裝置的作用不言而喻。

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