220kV變電站繼電保護綜合調試探討

楊文飛

摘 要：日益完善的電網建設，對社會經濟良好發展具有至關重要的影響。220kV變電站作為電網重要組成部分，一旦出現運行故障，將嚴重影響電網供電質量，因此在建設階段做好繼電保護調試，確保在電力系統故障可以迅速將故障設備切除，將故障影響范圍控制到最小。近年來電力系統設備容量持續增加，在進行繼電保護調試時必須要結合實際條件來進行綜合分析，確保可以充分發揮其所具有的功能優勢。本文以220kV變電站為對象，對繼電保護綜合調試技術要點進行了簡單分析。

關鍵詞：220kV 變電站 繼電保護 綜合調試

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（a）-0023-02

1 變電站繼電保護作用

繼電保護對于保障變電站高效穩定運行具有重要作用，可以在電力系統發生故障后進行自動檢測，準確判斷故障位置，及時采取有效措施處理，將故障設備切除，避免故障進一步擴大造成更大的損失。變電站繼電保護所起到的作用主要包括以下幾個方面。

第一，提高安全性。設置功能完善的繼電保護，能夠有效避免外部因素對變電站供電質量的影響，維持所有設備性能不會受損，提高數據信息的完整性與安全性。現在建設的變電站功能化與智能化水平不斷提高，設備容量不斷增加，通過繼電保護裝置產品的設置，可以進一步優化變電站設備性能，提高安全性。

第二，運行故障檢測。如果變電站設備以及各元器件出現運行故障，通過繼電保護發出跳閘程序操作指令來控制斷路器，確定故障部位后及時將其切除[1]。同時還可以進行報警，提醒值班人員及時處理異常，以免故障影響范圍進一步擴大，進而達到有效保護的效果。

由此可見，進行變電站繼電保護調試至關重要，與變電站的穩定運行密切相關，對此，應當充分掌握繼電保護調試主要設備的使用，確保繼電保護調試的可靠性，如表1所示。

2 變電站繼電保護常見問題

2.1 電力系統諧波

從變電站繼電保護實際應用效果來看，系統諧波對保護邏輯產生的影響非常大，現在電網輸電等級在不斷提高，變壓器設備容量也逐漸增加，如果受到外部因素影響，一側電壓增大，會造成電壓突變量和變壓器剩磁互相疊加，變壓器鐵芯將會進入到飽和狀態，產生勵磁涌流，在達到最大值后會達到原額定電流的6～8倍，同時在系統內也會生成大量諧波，對繼電保護裝置性能產生影響[2]。存在的諧波為二次諧波與三次諧波，可靠性和速動性決定了變壓器差動保護協調難度大的特點。保護邏輯過于保守，差動保護飽和判斷后，系統諧波過大出現異常，會造成動作延遲。而如果保護邏輯過于激進，出現保護誤動的概率增加，包括斷線誤動以及區外故障誤動等。目前一般采用諧波制動差動保護的方式來降低電力系統諧波帶來的影響。

2.2 過渡電阻

220kV變電站出現接地故障的概率比較高，在經過某些介質時線路將會出現放電現象，即為過渡電阻。在暫態分量、諧波電流以及過渡電阻的同時影響下，會造成電壓小幅度跌落，雖然故障特征表現非常輕微，但是對于繼電保護產生的影響較大。通過阻抗值來實現的保護錯誤動作，存在較大的可能會造成距離保護超越動作的產生，對于差動保護而言，將會造成制動電流過大，出現差動不動作情況。而對于后備保護，可以通過零序電流來將高阻故障切除，利用此來實現主保護的零序差動保護，通過零序差動的延時特點，有效反映超負荷狀態下的高阻接地故障[3]。在發生高阻接地故障后，即便是較小幅度的電壓跌落值，同樣會產生較大零序電流，用于反映故障分量，靈敏度非常高。

3 變電站繼電保護綜合調試技術

3.1 前期充分準備

變電站繼電保護綜合調試技術性和專業性非常強，包括全站保護、測控、直流系統、測量回路以及二次控制等，工作量非常大且集中，必須提前做好充分的準備工作，主要包括以下幾方面：第一，人員配置。所有參與繼電保護綜合調試的人員均需要進行專業技能培訓，保證其按要求完成相應工作內容。第二，資料收集。收集準備相關檢驗技術標準資料，根據專業規范確定變電站繼電保護以及安全自動裝置檢驗制度，指導和約束技術人員的工作。第三，設備儀器準備。對調試所需的儀器設備進行準備，包括繼電保護測試儀、大電流發生器、鉗型相位伏安表、兆歐表、萬用表及對講機、打印機、螺絲刀、電工膠布等。第四，圖紙學習。在正式進行調試之前，需要組織所有人員進行為期2～3天的圖紙學習，核對全站二次回路圖紙，全面掌握全站設計思路，并了解所有設備布置方案以及性能參數，確定不同回路原理、作用以及連接方式，為正式調試提供可靠支持。

3.2 二次回路檢查

二次回路安裝是以設計圖紙作為依據進行，若設計圖紙有誤，將直接導致二次接線錯誤，另外二次接線人員自身專業能力水平不足時，也將導致接線錯誤，若調試階段無法排除這些錯誤的接線，將影響變電站供電穩定性。因此需要將二次回路檢查作為變電站綜合調試的首要內容，以設計圖紙為依據，認真比對電源回路、控制回路、信號回路、交流電流電壓回路等是否存在接線錯誤，漏接短接線等現象，及時對錯誤的接線進行修改，并且還應將存在的接觸不良、虛接線全部排除。

3.3 保護裝置調試

以廠家提供的技術說明書作為依據，對保護裝置的保護功能、保護邏輯、設計圖紙以及調度下發的保護定值等進行調試。使用繼電保護測試儀在對應輸入端子輸入電流、電壓模擬量，檢查裝置采樣是否存在誤差，檢查保護邏輯、動作報告等是否正確。保護裝置調試工作內容主要包括：逆變電源檢查、外觀與接線檢查、寄生回路檢查、絕緣與耐壓檢驗、開關量輸入回路檢驗、保護功能檢驗、整組傳動試驗以及輸出信號和接點檢驗等。此外，還要針對繼電保護測試接線進行分析，結合現場的實際情況，將保護裝置單體調試與整間隔分系統調試相結合，以此開展變電站的繼電保護試驗。

3.4 全站系統聯調

全站系統聯調工作包括全站的機、電、氣等各方面聯動調試，包括母差保護系統聯調、備自投系統聯調、線路光差保護聯調、主變系統聯調等。以主變系統聯調為例，不僅需完成電氣量的差動保護、零序保護、距離保護、復合電壓過流保護等保護的整組傳動試驗，還需完成非電量的本體重瓦斯、本體油面溫度過高、本體壓力釋放相應啟動的告警及跳閘傳動調試，本體溫度異常時啟動主變冷卻系統是否滿足設計要求等，還需完成相關的故障錄波、后臺綜自系統信號、遠動信號傳輸等一系列系統聯動調試工作。由此可見，全站系統聯調是一項相當重要的工作。

4 結語

變電站繼電保護綜合調試，對提高變電站供電穩定性具有重要意義，需要技術人員不斷積累經驗，并結合現場實際制定調試方案，選擇有針對性的技術方案進行調試，確保變電站繼電保護功能可以正常發揮其應有的作用。

參考文獻

[1] 蔡麗萍.探討220kV變電站繼電保護措施的相關問題[J].通訊世界，2017（20）：223-224.

[2] 劉滸，代慶超.220kV變電站繼電保護綜合調試的工程實踐分析[J].科技與企業，2013（16）：149.

[3] 陳炳森，蘭蔚，周濤，等.220kV變電站繼電保護的綜合調試[J].廣西水利水電，2009（1）：70-73.