GIS综合自动化变电站的继电保护对策分析

吴懿雯，张鑫

1.国网江西省电力公司，江西南昌 330000

2.国网江西省电力公司南昌供电分公司，江西南昌 330000

GIS 综合自动化变电站具有占地面积小、容错率低、可靠性强等优势，一套GIS 设备中，电流互感器、电压互感器、断路器、母线、接地刀闸、开关等等都包含在设备的主变器中，所以在使用上非常简便。在GIS 综合自动化变电站施工中，GIS 设备要比其他设备要求更高，特别是对变电站的继电保护有更高的要求，如果设备中发生故障，就会对整个变电站运行造成影响。对GIS 综合自动化变电站继电保护分析，对变电站自动化建设具有十分重要的作用。

1 GIS 设备主线的选择

GIS 设备主线的选择时整个GIS 综合自动化变电站施工的关键环节，关系着GIS 设备功能的实现，降低设备的故障发生率。所以在设备主线选择上，必须坚持可靠性、灵活性，并综合考虑其经济效益。如果GIS 设备发生故障，就会造成变电站大面积停电，并且在故障检修中，只有将变电站气室中SF6 气体及时抽出，这样才能保证设备不会被破坏。下面以110 千伏以及220 千伏GIS 综合自动化变电站为例，分析其主线的选择：一般采用单母线分段以及双母线分段的方式，这样能够避免由于局部故障而造成的大范围故障。双母线分段接线方式主要用于六回以上的馈线变电站中，而单母线分段接线方式用于四回以上的馈线变电站汇总。利用这两种接线方式，不仅在操作上十分简单，并且具有灵活、经济的优点，同时采用双母线分段接线，还能够对母线进行轮流的检修。对于一般的GIS 综合自动化变电站，可以采用变压组器，部分采用单母线分段接线。这样就能保证在变电站运行过程中，其中一条线路出现故障，另一条线路依然能够保持正常状态。

2 自动变电站GIS 电流电压互感器继电保护

继电保护在GIS 综合自动化变电站运行中具有十分重要的作用，但继电保护计算以及管理具有很明显的不确定性。造成不确定的原因主要包括以下几个方面：1）继电保护设备参数、配制等相关数据存在不确定性。不同的继电保护装置，其配制定值也不会相同，随着我国科学技术的发展，不断涌现出新的继电保护装置，新的保护装置定值也不能预见，这就更加加强了数据的不确定性以及多样性；2）在继电保护装置定值计算方面，对定值计算造成影响的因素很多，包括相关人员的拿捏尺度、经验、测量计算的方法、电网构造等，这就导致继电保护定值计算存在严重的不确定性。

在GIS 综合自动化变电站施工中，继电保护中的电流互感器以及电压互感器对电力系统具有很重要的作用，是变电站建设中模拟量的重要纽带。如果变电站继电保护运行中，电流互感器处于短路的工作状态，互感器副边绕组就会处于开路状态，原边电流就会向着励磁电流转变，这样就很容易击穿副边绝缘，对设备以及人员的安全造成威胁。电压互感器能够将侧高压转变为二次侧高压，为继电保护装置二次使用提供方便。

加强GIS 自动化变电站电流互感器、电压互感器施工，需要从施工前、施工中以及施工后三个方面进行。在施工前，施工方需要获得相关部门的审批，并将施工图纸、设备、人员等准备完善，并做好相关的技术交底、安全交底，为继电保护施工提供方便。另外，施工前，还需要做好设备的检查与调试工作，认真的审核施工图纸。在施工过程中，利用伏安特性试验，对电流互感器进行检查，如果发现故障需要及时的进行处理。同时对电缆还需要进行变比极性试验，并完成电缆的安全敷设。在施工后，还应该对二次回路进行仔细的检查，保证电流互感器二次回路闭合，同时进行导通测量，如果导通不通，则说明电流互感器二次回路正确。

3 GIS 综合自动化变电站控制回路分析

GIS 综合自动化变电站设备的运行主要由控制回路决定，其中断路器控制回路是整个变电站中最为重要的控制回路。与常规变电站电路器控制回路相比，GIS 综合自动化变电站断路器控制回路和其基本相同，操作箱都位于保护测控屏中。GIS变电站断路器控制回路的模式具有很多，包括控制屏直接操作、调度远程操作、本站远方操作、汇控柜直接操作。其中汇控柜直接操作就是在控制回路的末端实施控制。这四种方式下控制回路也不相同，但调度远程操作与本站后台远方操作能走同一个回路。

如果继电保护合闸处发生故障，断路器会出现跳跃现象，继电保护动作就会自动将断路器断开，如果人为的将断路器闭合，那么保护动作会自动将其断开。这就需要使其保持闭锁状态，将防跳继电器节点动作合上，当继电器获得电量后，将合闸回路中的防跳节点断开，这样断路器就会保持断开状态，从而实现继电保护作用。

当电压互感器二次回路中阻抗超过一定的范围时，回路电压值在继电保护装置端的值就会变小，当电压值不能满足继电保护装置需要时，就会造成中性线电压出现偏移现象，同时破坏了三相电压的平衡，使三相中产生了零序电压。这些不正常变化，都会引起继电保护装置进行错误的判断，甚至造成PT断线，继电保护不能正常的工作，降低了电网运行的安全性能。另外，由于二次回路中的阻抗过大，计量、测量等二次设备的准确性也会受到一定程度的影响，这些问题都关系着电网安全稳定运行，所以必须采取有效的措施进行解决，在变电站施工中需要加以重视。

4 结论

随着我国科学技术水平的提升，GIS 综合自动化变电站将会成为电力系统建设的关键。本文从GIS 设备主线选择分析开始，继而对电流、电压互感器继电保护进行分析，并探讨变电站继电保护控制回路。虽然目前GIS 综合自动化变电站具有较强的可靠性，但变电站继电保护却值得不断的深入研究，相信随着我国科技进一步发展，GIS 综合自动化技术会不断的发展，并积累更多的经验，为我国电力事业的发展做出更大的贡献。

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