變電站二次繼電保護設計方法及問題研究

鄭瑋 馮騰輝 國網哈密供電公司

變電站二次繼電保護涉及的技術類型較多，施工難度較高，在這種情況下為充分發揮其技術優勢，滿足變電站運行管理需求。應從實際出發，積極做好變電站二次繼電保護設計工作，在明確設計短板與缺陷的基礎上，采取針對性的設計手段，促進二次機電保護機制的優化。

一、變電站二次繼電保護概述

對變電站二次繼電保護技術原理的分析，引導工作人員在整體上，明確二次機電保護的基本要求，梳理二次繼電保護設計要點，為后續二次機電保護設計問題的應對以及設計方案的優化提供方向性引導。

二次繼電保護是滿足現階段變電站電力輸送管理的手段，通過繼電保護裝置作用的發揮，確保電力輸送任務的順利完成[1]。二次繼電保護技術與傳統的繼電保護方式有所不同，其采用全新的微機型保護機制，通過組合保護的方式，在變電站電源、回路上，形成相對獨立的保護機制，如圖1所示：

圖1 二次繼電保護結構示意圖

通過對原有電力線路的適當調整與優化，使得二次繼電保護的結構更加穩定，保護動作更加準確。例如通過微機這種獨特的繼電保護結構，有效改善了斷路器動作失靈的情況，將斷路器動作保護的準確度提高到90%。同時二次繼電保護能夠在很大程度上保證二次回路的完整度，進而提升了保護成效。

二、變電站二次繼電保護設計存在問題

受到多種因素的影響，變電站二次繼電保護設計存在一定的問題，這些設計問題的存在，如果沒有得到科學解決，勢必限制二次繼電保護作用的發揮，增加變電站運行故障的發生概率，影響電力資源調配的有

效性。

（一）變電站零序保護問題

在進行變電站二次繼電保護設計過程中，為保證繼電保護成效，設計人員需要做好零序電流的管控工作，從過往經驗來看，零序電流保護不當，將會導致二次繼電保護中的相關裝置無法按照要求實現初始化處理，導致零序電流故障診斷準確性降低，難以實現對電壓的有效管控，進而導致二次繼電保護成效的下降[2]。

（二）變電站母線電壓轉換問題

變電站運行中，母線電壓的控制與切換，是提升電力傳輸可靠性的關鍵，基于這種特點，變電站在進行繼電保護設計的過程中，往往需要著重做好母線電壓轉換與保護等相關工作。但是從實際情況來看，二次繼電保護在母線電壓轉化方面存在欠缺，誘發母線電壓接線控制不當等問題。例如設計人員沒有按照要求對母線切換裝置做出相應的調整，導致母線接線分流能力不佳，造成母線電壓轉換周期較長，難以實現電壓轉換以及線路保護的目的。

（三）變電站后臺系統問題

變電站在二次繼電保護設計環節，需要結合后臺系統對整個繼電保護機制做出管控，以實時反饋繼電保護相關信息，增強繼電保護的效果。但是從實際情況來看，二次繼電保護與后臺系統缺乏有效協調，繼電保護器在輸入電源設置方面存在缺陷，影響了實際的保護成效。

三、變電站二次繼電保護設計優化策略

變電站二次繼電保護設計方案的優化，要求技術人員在明確二次繼電保護技術原理的基礎上，堅持問題導向，在轉變設計思路的基礎上，調整二次繼電保護設計的基本方法，彌補二次繼電保護設計缺陷，打造成熟的保護機制。

（一）持續強化母線保護設計水平

母線保護水平是影響變電站二次繼電保護能力的直接因素。在這一思路的指導下，設計人員應當結合變電站的實際情況，對母線保護的情形做出相應的判定，通過系統化梳理，明確母線保護、失靈保護的基本特點，通過這種方式提升二次繼電保護對母線的保護水平[3]。同時做好母線失靈保護設計，在設計環節需要采用一對一的失靈保護裝置，避免母線故障或者變壓器故障對于母線運轉產生不良影響。

（二）加大重合匣保護設計水平

變電站二次繼電保護設計環節，設計人員需要做好重合閘保護方面的工作。在實際操作環節，采用母線保護的設計方式，通過母線保護機制的創建，來有效防止跳閘情況的出現。為保證實際的保護效果，還應當將專業化的保護設備引入到重合匣保護之中，實現相關保護機制具備一定的獨立性，規避外部因素對于重合匣保護動作的影響，實現保護的準確性。

（三）充分遵循二次繼電保護規律

在進行變電站二次繼電保護設計的過程匯總中，設計人員需要嚴格按照二次繼電設計的基本原理，掌握二次繼電設計保護的要點，在雙母線中設置兩套電流保護裝置，通過這種方式防止母線故障的發生。同時，為避免變電站線路或者變壓器失靈，設計人員需要做好雙重化配置，減少因設備故障而造成二次繼電保護無法啟動。同時考慮到實際的使用需求，降低二次繼電保護實現難度，對跳合閘以及斷路器等結構做出完善，針對性做好二次回路結構的簡化工作。

四、結語

變電站二次繼電保護的優化設計，要求工作人員能夠從實際出發，突出設計重點，注重設計細節，在統籌分析二次繼電保護組屏原則的基礎上，系統開展繼電保護裝置的選型、應用等相關工作，確保二次繼電保護設計的有效性，組建起完善的變電站管理機制，確保電力資源的持續穩定調配。