變電站二次繼電保護措施研究

薛賀

摘要：當下變電站的自動化和智能化水平日益提高，與此同時繼電保護方式也在革新升級，但實踐表明，變電站的二次繼電保護現(xiàn)狀并不樂觀，在一定程度上制約著變電站的正常運行。對此，筆者從變電站二次繼電保護現(xiàn)狀出發(fā)，就其設計要點和優(yōu)化措施作了研究，以供參考。

關鍵詞：變電站;二次繼電保護;措施

變電站是供配電系統(tǒng)的核心所在，但其安全運行離不開二次繼電保護的支持，因而變電站二次繼電保護設計備受關注。不過令人堪憂的是，二次繼電保護系統(tǒng)因存在一定的問題并未充分發(fā)揮保護效果，對變電站和整個電力系統(tǒng)的運行埋下了安全隱患，故針對變電站采取強有力的二次繼電保護措施非常必要。

一、變電站二次繼電保護現(xiàn)狀

對于電力系統(tǒng)來說，變電站是不可或缺的重要構成，而對變電站而言，二次繼電保護是其穩(wěn)定運行的重要保障，因此變電站二次繼電保護水平影響的不只是變電站設備，還與整個電力系統(tǒng)的運營有關，必須予以高度重視和優(yōu)化設計。然而在具體實踐中，變電站二次繼電保護設計尚不完善，相應的繼電保護設備也是良莠不齊，難以滿足變電站安全運行的實際要求，不僅弱化了繼電保護的應有性能，還可能因其誤動或失效造成變電站和電力系統(tǒng)故障蔓延造成嚴重損失，故對變電站二次繼電保護措施進行改進和完善有著非常重要的現(xiàn)實意義。

二、變電站二次繼電保護優(yōu)化措施

（一）嚴格遵循設計原則

鑒于變電站二次繼電保護的重要性，必須將質(zhì)量意識滲透于設計環(huán)節(jié)，使其在符合設計原則的基礎上再考慮改進和優(yōu)化。一般情況下，變電站二次繼電保護應至少具備選擇性、迅速性、靈敏性與可靠性的特點，具體的說，就是繼電保護裝置可解讀和分析二次設備的運行狀態(tài)，能夠單獨切斷故障設備的同時保證其他設備正常運行，而且在最短時間內(nèi)快速切斷故障設備、完成保護任務，無論故障出在何種位置、屬于何種類型，保護裝置均能處于良好狀態(tài)，針對設備故障迅速做出正確的保護動作[1]。

（二）擇優(yōu)選擇繼電保護裝置

變電站二次繼電保護的設計原則和要求決定了保護裝置必須優(yōu)質(zhì)可靠，這也是彰顯其保護優(yōu)勢的基礎和前提，倘若保護裝置自身存在缺陷，設計方案再完善再高效也無濟于事，所以在裝置選型時需要重點考慮零序電流和母線電壓切換等問題。其中零序電流是繼電保護的重要控制因素，需要基于對配置應用的專門分析，通過電流保護定時比較器來實現(xiàn)控制比較，建議將其應用于系統(tǒng)初始化運行控制中，使其具備切斷系統(tǒng)主要傳輸控制電流的作用，而且當電壓達到110KV時需要進行故障檢修防止單相接地，保證系統(tǒng)安全運行。若站在控制應用的角度來看，零序電流的裝置元件可分為3U0的電壓控制和3I0的電力控制[2]。再者針對常見的母線電壓切換問題，經(jīng)常會因為裝置配置問題發(fā)生錯誤性操作，此時可基于兩項開關對電壓進行直流控制，配以整改控制裝置減少失誤，即在電壓母線控制過程中對母線實行接線分流，才能真正提升裝置的控制效果，如雙位置繼電器常被用來取代傳統(tǒng)的切換繼電器。其實在變電站二次保護系統(tǒng)中，后臺監(jiān)控設備的選型也是不容忽視的，畢竟監(jiān)控設備負責全天、實時監(jiān)控二次設備狀態(tài)，用于獲取更真實、完整的數(shù)據(jù)，同時還應配置大容量的優(yōu)質(zhì)電源，分別作為變電站和繼電保護裝置的直流電源和兩路輸入電源，確保故障下兩者的運行不受影響。

（三）重視母線與斷路器失靈保護

母線保護和斷路器失靈保護是變電站二次繼電保護的關鍵環(huán)節(jié)，其重要性不言而喻，因此若想提升保護裝置的實際效果，應專設裝置保護其免受失誤性碰撞，以免因失靈現(xiàn)象造成電路跳閘，一旦繼電保護裝置發(fā)生斷路失靈，勢必會引發(fā)嚴重的回路，進而對電路傳輸帶來不良影響，因此必須采取措施最大限度的減少電路傳輸失靈。在判斷母線與斷路器失靈的過程中發(fā)現(xiàn)雙重化保護均已失效，則要基于一對一啟動手段加以保護，實現(xiàn)失靈啟動裝置的簡化[3]。經(jīng)母線保護判斷失靈保護電流時，此時單獨設置的110KV間隔失靈啟動設備會自動取消，若失靈保護母線采用的雙套配置，則要設計雙套失靈保護措施與之匹配。

（四）強化電壓切換箱接線設計

在電壓切換箱管理過程中，需要在電壓切換過程中保證其具有良好的電力傳輸信息，而這是以可靠的接線為基礎的，所以為防止因接觸不良引發(fā)失壓問題，往往會采用雙位置接點。若電壓切換箱具備較好的雙重保護，建議將隔離刀閘中的輔助接點設計為單輸入方式，這樣的化，當輔助接點發(fā)生故障且切換回路異常時，便可以短時退出其中一套保護解決問題。有的電力企業(yè)為確保電力輸送安全，經(jīng)常借助雙電壓開關盒加強接線管理和控制，保證電力傳輸電壓處于設定的傳輸范圍內(nèi)。

此外，還應做好重合閘設計。由上可知，母線保護可用于判定失靈保護電流，該過程與重合閘存在一定的關聯(lián)。這是因為變電站的二次繼電保護，通常要求斷路器具有一定冗余的輔助裝置，而且與之相關的電路還要配備重合閘，以此獲得相互獨立的兩套保護裝置，實現(xiàn)可靠性的保護效果。按照行業(yè)標準，在設計雙母線接線時其二套線路保護也必須具備重合閘功能，如此一來，重合閘便與三條線路保護連通，那么其共用的線路保護則要采取三跳，值得注意的是，二套保護裝置不能與三跳存在關聯(lián)。

三、結語

總之，二次繼電保護對于變電站運行的影響至關重要，這就要求我們基于對其現(xiàn)狀的分析和了解，遵守設計原則與規(guī)定，積極尋求切實有效的設計方法和保護措施，通過提升二次繼電保護的靈敏性、可靠性和迅速性，為變電站的安全穩(wěn)定運行保駕護航。

參考文獻：

[1]牛崢.變電站二次繼電保護措施分析[J].河南科技，2018（29）：146-147.

[2]翟晨宇，姜鑠.智能站設計在變電二次繼電保護中的分析[J].山東工業(yè)技術，2018（21）：191.

[3]趙聰，管菲菲.淺談智能變電站繼電保護二次安全措施規(guī)范化的建議[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017（32）：141.