變電站繼電保護二次回路設計存在的問題及解決措施

楊 勇

（國網重慶市電力公司北碚供電分公司，重慶 400700）

電力系統的穩定運行需要繼電保護的支持。如果在實際情況中變電站繼電保護的二次回路出現問題，勢必會影響電網的其他設備。輕則造成供電區域的大規模停電，重則可能導致電力系統直接癱瘓，為供電企業和人民帶來無法挽回的重大損失。因此，在現代化社會中，如果供電出現問題，對絕大多數行業的影響都十分巨大。所以，供電企業應致力于研究供電的穩定性，從變電站繼電保護二次回路入手，采取相應措施，將發生故障的幾率控制在最低水平，為社會發展和人們的生活提供源源不斷的電力資源。

1 變電站繼電保護二次回路的特點及優勢

1.1 變電站繼電保護二次回路的基本特點

變電站繼電保護二次回路是電網中不可缺失的一部分，且結構相對復雜，不僅涉及測試系統，還與電源、信號等系統有直接聯系。在繼電保護二次回路的作用下，電網中的基礎設備會始終處在低壓環境中，從而起到一種很好的保護作用[1]。不僅如此，在繼電保護二次回路中還設置了多種多樣的子程序，保護過程中還可以完成各項功能。因此，變電站繼電保護二次回路是一種多功能保護型系統，在電力系統中占據著重要位置。

1.2 變電站繼電保護二次回路的優勢

1.2.1 安全

傳統意義上的電力防護裝置已經很難適應電力系統的快速發展，在反應速度、故障排查等方面都已無法滿足實際需求，且在正常使用中極易出現故障，不僅使自身防護效果大打折扣，還會對電力系統造成不小影響。然而，變電站繼電保護二次回路則是充分利用了現階段主流的自動控制技術，可實現電力系統的全盤監控，為管理者提供準確的實時信息，大幅提高了電力系統的安全性，為電力系統的穩定運營提供了有力保障[2]。

1.2.2 經濟

與以往的電力防護裝置相比，變電站繼電保護二次回路系統配套的裝置不僅具有更為小巧的體積，而且便于維護與操作，造價低廉，為供電企業節省了大量經濟成本，為供電系統方面的研究預留了更多資金空間，從根本上實現了供電消耗的最小化和最經濟，推動了我國供電行業的全面發展。

1.2.3 功能

通過長時間的實踐和優化，變電站繼電保護二次回路系統的實際功能已經上升到了更高臺階，不但防護效果好，而且防護范圍顯著擴大，更好地適應了電力系統不斷發展對繼電保護提出的諸多要求。

2 220kV線路繼電保護系統

2.1 220kV線路繼電保護

在220 kV線路中，繼電保護系統及配套裝置主要應用于線路對應的變電站中，起到實時監控和防護的作用。如果出現故障，繼電保護系統能以最快的速度做出反應，完成故障定位后迅速切除。若該故障系統無法進行自動切除，則可將故障信息傳輸至控制中心，由相關工作人員在獲取和掌握故障信息后及時處理故障[3]。目前，繼電保護二次回路系統在220 kV線路得到了廣泛應用，是一種切實保護供電設備的有效措施。

2.2 保護性能

繼電保護二次回路得到了廣泛的應用和推崇，主要原因是該系統擁有十分強勁的保護性能。該系統的保護性能可總結為四個方面[4]。

（1）最根本也最重要的，確保220 kV線路的安全性。如果220 kV線路無異常，繼電保護二次回路系統并不會做出任何反應。因此，正常情況中不會誤導工作人員，一方面確保了出現故障后的反應速度，另一方面降低了工作量，提高了工作效率。

（2）繼電保護二次回路系統具有很強的可靠性，不僅可以自動切除故障，還會為控制中心傳輸準確的實時信息，為工作人員的維修和檢查提供很好的指引。

（3）供電需要持續進行，如果故障沒有得到及時有效處理，不僅會加劇故障，還會對供電的持續性造成一定影響。因此，繼電保護二次回路系統具有可觀的反應速度，可為故障維修創造大量時間，從而確保220 kV供電線路的穩定運行。

（4）該系統在修復故障時并不會對其他運行部分的供電造成影響，具有很強的選擇性，可保證其他部分的正常運行，不會發生越級跳閘等現象。

3 變電站繼電保護二次回路常見問題

3.1 數據損壞

如果變電站繼電保護二次回路系統發生一定程度的差動，系統會在此影響下出現差動誤差。此時，不僅會破壞電力資源用戶的電力計量，還會影響系統的靈敏性，甚至會使電力數據失真。

3.2 線路損壞

正常情況下，繼電保護二次回路系統損壞時會降低系統的切斷能力，進而直接影響供電線路，導致系統中出現熔斷等損壞，使繼電保護二次回路系統失去效果。

3.3 容量損壞

如果繼電保護二次回路系統發生故障，勢必會使其內部容量出現不同程度的損壞，對配套的差動保護、電纜等都會造成一定影響，加速系統設備的老化，甚至影響電力系統的總容量[5]。

4 變電站繼電保護二次回路的維護方法

4.1 負荷檢修

在變電站機電保護系統正常運行時，應嚴格監控系統中電流互感器的實際負荷，結合實際需求，采取有效措施，將勵磁電流調整至規定的限度內。二次回路中，常用的降低負荷方法為降低電纜電阻，或者選取用于弱點控制方面的互感器。另外，需組織人員定期檢查系統。

4.2 質量檢修

繼電保護二次回路系統相對復雜，內部構件的質量將直接影響系統效果，尤其是電流互感器。如今，市場中供應的電流互感器種類繁多，選型時需對互感器的作用和需求進行綜合性考慮。如果現有繼電保護系統設備的測電流較大，則應選取自帶一定小氣隙的互感器[6]。由于這種繼電保護系統設備的鐵芯剩磁較小，所以增加了互感器飽和的難度，從而提高裝置性能。另外，這種互感器擁有較小的勵磁電流，會對失衡電流起到一定的控制效果。

4.3 電流檢修

在變電站繼電保護二次回路系統中，電流互感器是重要的組成部分，直接影響系統的差動保護效果，因此應對電流互感器引起更高重視。為了切實達到更好的差動保護效果，應盡量選用D級互感器。當互感器經過設備外側的短路電流時，電流在上升到最大值后，應嚴格控制二次負荷，將其維持在規定范圍內。

5 結 論

改革開放以來，我國供電行業得到了迅速變遷，供電系統也正朝著多功能方向發展，對繼電保護二次回路系統提出了更嚴格的要求。該系統同樣在改革過程中取得了一定成效，逐漸成為電力系統中的標志性特點。然而，實際情況中，變電站繼電保護二次回路系統仍存在諸多問題，還需相關人員加倍努力地進行整改和創新，使其發揮出最佳效果。

參考文獻：

[1] 譚永湛.繼電保護二次回路檢修維護中的若干問題分析[J].企業技術開發，2011，（13）：25-26.

[2] 喇曉軍.繼電保護二次回路故障破壞作用及提高其正確性的措施[J].科技創新與應用，2012，（11）：11-12.

[3] 鄭朝暉.220 kV變電站運行中繼電保護回路系統應用分析[J].科技與生活，2011，10（5）：53-55.

[4] 陸彥虎.怎樣簡化220 kV線路保護二次回路設計[J].寧夏電力，2011，9（26）：159-161.

[5] 邵金艇.談220 kV變電站變壓器運行與繼電保護[J].城市建設理論研究（電子版），2012，2（21）：103-105.

[6] 張艷麗.變電站繼電保護二次回路故障產生的原因分析以及解決措施[D].上海：上海交通大學，2014.