基于110kV變電站的自動化繼電保護方法分析

王琦 俞嶸

摘要：隨著我國現代社會經濟的不斷發展，對電力行業的發展產生了極大影響，變電站的操作模式也逐漸變為自動化操作，在變電站中，電機保護的作用就是對變電站的工作過程形成保護，盡可能在故障發生過程中，保護發電系統的重要部分，這需要自動控制技術的大力支持，如此一來，才能實現電網的平穩運行。本文闡述了如何才能基本實現對110kv自動控制變電站的保護，以電機的工作原理為基礎，展開研究，通過對自動控制技術在繼電保護的應用分析，探究如何使得繼電保護進一步發展。

關鍵詞：110kv變電站;自動控制;繼電保護

在電網的運行過程中，由于發電機長期處于工作狀態，隨時可能出現發電機故障或異常報警情況，如果故障較為嚴重時，會使得電力系統暫時停止工作，如此一來，就會使得整個電網的平穩運行產生影響，不但如此，還會對發電設備的使用壽命產生影響。繼電保護系統可在系統發生故障過程中，及時的對故障點進行定位并發出警報，與此同時，如果故障導致了系統供電的顫動，可及時對電源進行切斷，如此一來，可最大限度的對供電設備進行保護，減小了由小面積故障向大面積故障轉變的概率。人們應該主動的對自動控制進行深化研究和改革，盡可能的使得電網工作平穩、安全的運行，促進我國電網的發展。

對于可以燒毀變壓器的因素來說，不但要對低壓側母線的問題進行排除，還應盡可能的對真空斷路器的靈敏度進行提升、切除10kv的母線、對輸出線區域的故障發生地線路進行切除。

目前來說，世界上任何的電力裝置和線路，在實際的發電過程中，不論什么時間內，都必須要配備兩套完全獨立的繼電保護系統，可以使用兩臺完全無關的斷路器，來達到對電力系統進行控制和保護的目的。如果運行當中，其中一臺繼電保護系統或設備，出現故障，停止工作，那么另一套控制系統和保護裝置就會投入工作，將線路及時阻斷，然后進行故障排查進行切除。依據此種保護方式來說，如果低壓母線存在于變壓器高壓繞組一側，在進行電網復合和閉鎖過流過程中，容易出現低壓側的故障檢測設備不靈敏的現象，為了應對此種情況，可多加一套過電流的保護系統，兩套完全獨立的保護系統，共同作用，不論是直流電還是交流電，都是完全獨立的狀態，如此一來，就可以加強低壓側對電流的保護以及對變壓器的保護，不但如此，依據變壓器低壓側先跳閘高壓側后跳閘的基本原則，盡可能的加長低壓側對過電流的保護時長，來達到跳總出口的目的，不但如此，還可使得對高低壓側的聯合閉鎖，盡可能的使得高壓側的電壓促進低壓側電路檢測靈敏度的提升。

盡可能長的對放電間隔的過電流時間進行延長，并留出較為充裕的接地故障排除時間，可對不接地變壓器的過電流形成保護，對其本身存在的保護動作加以解決。針對于變壓器的過電壓情況，在變壓器的運行過程中，零序過電壓保護的效果明顯比間隙放電保護好，所以，對于代建或已經開始鍵設的110kv變電站來說，對于110kv的電壓互感器的建設尤為重要，除此之外，還必須不斷的改善過電流保護系統，不但如此，中性點過電流的保護和零序過電流的保護也應同時進行。盡可能豐富保護的運行方式、實用性以及靈活性。

對于差動變壓器CT來說，最好是安裝于10kv的位置，應緊靠著斷路器進行安裝，不但如此，還應在母線旁進行安裝，此種安裝方式對于10kv斷路器來說，是一種補充，例如，在斷路器的分段方式故障無法啟動時，如要進行起弧操作時，可以啟動差動保護，進行故障排除。如果存在問題，還可使得CT在母線側安裝。但也應盡可能的挨近斷路器。除此之外，在變壓器的臨近位置，裝設過流CT，使得其能更好的對管套進行保護，因此，優先考慮變壓器的管套CT[1]。

如果只是一個直流電源進行設備保護的話，如果低壓側發生故障的同時，出現直流電流消失的情況，會給系統造成不可挽回的后果。比如，我國的某個220kv變電站，主變壓器的容量為150MVA，發生過兩次燒毀事件，都是與直流電源直接消失有關。究其根本就是110kv的出線裝置發生故障，使得斷路器發生爆炸的后果，還導致了變壓器蓄電池的引線出現問題，使得直流電源突然消失，燒毀主變壓器。為了盡可能的降低該類事件發生的概率，應盡可能的提升直流電源的工作穩定性，所以，在對同一個硬件進行保護的保護裝置必須相互獨立。

其一，盡可能的增加限時電流。如果出現了高壓側的負荷電流閉鎖負荷，對于低壓母線來說，則會出現靈敏度下降的情況，如此，可適當的在低壓側進行電流保護裝置的安裝。這種保護裝置新增的手段，應盡可能的使用速斷模式，并與低壓出現速斷形成配合，先限制本側的跳閘，在進行總出口的跳閘，不但如此，對于原先的過電流保護來說要和出線過電流形成配合，如果有靈敏度過高的情況出現，可進行分段設計，即對原低壓側電流進行分段。對于第一段來說，可以使用限時速斷，隨后，與出現速斷形成配合，都在本側形成作用;對于分段第二段來說，其本質為過電流，把它與出線過電流進行配合使用，同樣以本側先跳為操作法則，限跳總出口。針對以上情況，如果增加了相應的限時速斷，如果在低壓母線或者送出線附近發生故障，針對于新加入的速斷裝置來說，就會發揮作用，會在特定的時間實現短暫暫停，使得的變壓器瞬間跳閘，盡可能的實現故障清除。

其二，在低壓母線，如果存在短路容量過大的問題，而且變壓器的限時速斷保護出現問題，反應不夠靈敏，或是對變壓器短路電流的耐受能力較低，應依據實際情況，進行保護裝置的合理安放，盡可能的降低短路故障的檢查時間[2]。

其三，使得后備保護盡可能的加速對于故障線路的切除，最為有效的方式就是對時間等級差進行縮短。當前，待建的變電站都是使用微機保護進行短路保護，在元件更換過程中，將變壓器和后備保護元件更換為更為精密的時間保護元件，可以使得時間極差大幅度下降，如果在全國推廣，將能最大限度的保證設備運行過程中的安全性、穩定性。

結束語：

綜上所述，對于全部的電力系統來說，再實際供電的過程中，任何時候都有可能發生一些故障或突發情況，影響電網供電的正常運行，對整個供電系統造成嚴重后果。因此，為了盡可能的提高斷網工作的穩定性和可靠性，在電網運行的控制裝置中，依據情況加入合適的繼電保護系統，保證發生故障的過程中可及時對故障原件的電源進行切斷，盡可能的防治故障造成更大的后果。

參考文獻：

[1]崔曉，熊宇，曾貴娥.110kV變電站的自動化繼電保護策略初探[J].山東工業技術，2018（23）：154.

[2]張旗，官鑫，石磊，等.淺談智能變電站繼電保護自動化檢測方法[J].科技創新與應用，2016（16）：187.