采用数字保护技术提高变电站安全运行水平

杨建祥

（国网福建云霄县供电有限公司,福建 漳州363000）

采用数字保护技术提高变电站安全运行水平

杨建祥

（国网福建云霄县供电有限公司,福建 漳州363000）

随着电网建设的不断发展，依托现代科学技术，变电站自动化水平与智能化水平不断提高，变电站作为电力系统的关键部分，其运行可靠性直接关系着整个电网系统运行的质量。为保障变电站安全运行，在变电站中采取相应的保护技术。重点对互感器保护可靠性与继电保护可靠性比较，突出分析数字式继电保护装置在应用优势。

数字保护技术；变电站；安全运行；水平

1 变电站运行中互感器保护可靠性认知

在传统变电站中，多由互感器构成保护，具体表现为零序电流保护、主变差动保护与电子式差动保护三种形式。依托零序电流保护的电流互感器在应用中，其电流三相向量和即为继电器电流，在三相完全对称的情况下，理论上而言，经过继电器电流值为零，然而实际运行中，受互感器铁磁特性影响，其三相二次电流存在着一定误差，为此在保护整定值设定时，需要躲过不平衡电流。降低不平衡电流，适当调整保护整定值，可以有效提高继电器保护灵敏度。

主变差动保护，其电感器为单相变压器差动保护，在差动保护区外出现短路故障时，变压器高低压两侧均会出现数值较大的短路电流，此时变压器差动保护不应执行保护动作。如电流互感器数值不当，短路电流进入到饱和区，另一侧电流互感器设置为饱和区，此时差动继电器其不平衡电流增加，可能会引发差动保护误动作。电子式差动保护互感器，其接收高低压两侧电流数值数字信号，通过预定算法执行计算描述不平衡电流数字量，电子式互感器精度较高，一旦出现外部短路故障，其变压器两侧会承受较大数值的短路电流，然而电子互感器线性工作范围较大，其短路电流多不会进入到电子式互感器饱和区之中，其误差控制较强，能够发挥较好的保护作用，防止区外故障差动保护误动作，从而提高变电站保护可靠性。

2 变电站继电保护可靠性认知

在变电站运行中，传统应用的继电保护装置多采取电压互感器、电磁式电流互感器，通过导线、电缆与试验端子等，将一次系统电流及电压二次模拟量传输给继电保护装置，由继电保护装置对采集模拟量与整定值作出对比，对保护装置动作是否执行给出判断。然而这种继电保护装置，其差动继电器、电流互感器与相关试验端子连接均通过二次导线完成，其操作环节较多，一旦某一环节出现故障或断线，则会在断开点附近形成高电压，对设备与操作人员安全存在着一定隐患，且容易引起保护误动作；在保持正常运行状态时，如差动继电器自身出现一定故障问题，则会导致其功能无法有效发挥，其保护难以有效实现；如电流互感器与差动继电器任何一相出现接地问题，则会是导致其接地点该相电流无法进入差动继电器，从而导致误动。在巡视作用中，需要加强对不平衡电压与电流进行带负荷测量作业，在测量过程中，容易出现电流回路开路，导致过电压问题。且变电站运行环境较差时，保护装置长期运行，其安全隐患较大，保护实现可靠性降低。

3 数字保护技术在变电站安全运行中的应用优势

考虑以上继电保护在变电站安全运行中所发挥的作用，为切实保障变电站安全运行，提出在变电站中应用数字保护技术，提高变电站安全运行水平。

应用数字式继电保护装置，采取光缆通信网络取代二次电缆，电子式互感器输出反映一次系统电流数字量与电压相关数字量，依托相关规约，在通信网络中配置一定的数字化继电保护装置，其对提高变电站保护可靠性存在着重要现实意义。

数字化变电站差动保护与传统主差动保护之间存在着显著差异，具体表现为：第一，数字化变电站其采取光缆通讯方式，二次导线应用量较少，有效降低了连接环节，其应用的断线概率较之二次导线回路开路概率较低。光缆网络光电传递描述电流值数字量，在运行中，即使出现光缆断线问题，也不会出现高电压现象，能够有效维护设备及人身安全。且数字化保护装置在应用中具备光缆断线闭锁功能，保护装置误动性较低；第二，数字式继电保护装置采取光电传输方式，从而消除了传统保护方式中接地故障引起的差动保护误动问题；第三，数字式继电保护装置具备较长的运行寿命，能够解决传统差动继电器轮调周期短现实性问题，不会因继电器更换引起保护误动问题；第四，在巡查过程中，能够直接通过数字式继电保护装置面板进行操作，对相关保护装置动作量、制动量等数据参数进行读取，不会因操作不当引起安全事故问题。此外，光缆本身不存在金属导线氧化问题，其运行的可靠性与稳定性较强，且数字式继电保护装置具备故障自检功能，一旦出现故障问题，则可以将其装置进行闭锁，以提高保护动作可靠性，实现其应用价值。

4 结语

数字保护技术为依托，应用数字式继电保护装置，有助于提高变电站安全运行水平。实践证明，在变电站中应用数字式继电保护装置，其较之传统的差动保护，在可靠性上更为突出，能够有效提高保护动作正确率，且数字式继电保护装置采取光缆通讯方式，支持相关资源信息共享，改变了常规变电站保护模式，其信号传输模式与接线方式的改进，切实为变电站安全运行实现提供了技术依托，现实应用价值显著。

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[3]苏淑敏.分析220kV变电站主变保护的双重化保护的实施[J].科技与生活,2012(22):135-135.

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杨建祥（1971-），男，大专，助理工程师，研究方向:变电运行。