变电站二次继电保护设计方法及问题浅述

2016-03-12曹景坤

大科技 2016年33期

曹景坤

变电站二次继电保护设计方法及问题浅述

曹景坤

（湖南湘潭 411100）

在变电站运行中，继电保护系统可检测站内发生的故障与异常情况，然后及时的发出报警信号，或者是将故障点隔离与切除，以确保变电站运行安全。对此，本文首先分析了变电站二次继电保护配置与组屏方法，其次对变电站二次继电保护选型问题进行了一定的阐述，最后研究了变电站二次继电保护运用中的注意事项，以供参考。

变电站；二次继电保护；设计方法；问题

1 引言

近年来，随着电力系统的迅速发展，对供电安全与质量均提出了更高的要求，变电站是一种重要的供配电枢纽，对变电站二次继电保护设计方法与问题进行深入的分析具有十分重要的意义。

2 变电站二次继电保护配置与组屏方法

2.1 母线保护与断路器的失灵保护

根据相关实践经验可知，如果母线保护与断路器发生了严重的失灵问题，由于影响因素较多，除了工作人员误启动失灵保护之外，对失灵电流的流量与大小等因素的控制力度也不足，导致电力系统配置无法满足相关标准，从而对失灵保护工作的高效运行造成一定的影响。如果出现了无启动失灵的问题，极容易引发严重的误操作问题，对此，相关工作人员应科学判断失灵电流，并且还需要适当提高失灵保护工作的稳定性，即为在进行二次设计工作时，工作人员应做好以下设计工作：①在双母线中设置二重失灵保护装置，对于相关的保护装置，应具有失灵保护基本功能，以更好的保护母线。②在应用失灵保护装置时，工作人员应当在尽量短的时间内启动一对一模式。在此过程中，需要对保护装置进行简化处理，从而提高电流的判别效率。③在进行母线保护工作时，主变压器故障或母线故障问题均与失灵保护装置间存在直接的关联，对此，工作人员应高度重视电力的判别工作，以真正做好母线的保护工作。

2.2 合理设置线路重合闸

对于断路器的保护装置，应改变之前独立配置的状态，在进行实际设计工作时，工作人员必须严格按照相关规定进行，即为在进行重合闸的设置时对线路进行相应的保护。其中，为了确保回路的简化状态，两套保护均应达到一定的独立性。同时，在进行典型设计时，工作人员还应做好重合闸的设置工作，仅需要保证两套保护均布处于启动或是闭锁状态便可，对于断路器的设置工作，应处于不对应启动状态。此外，双母线的接线问题也是一项重要问题，线路保护自身应当具备重合闸功能，回路应当与重合闸进行沟通，合用线路需进行三跳。所以，线路重合闸设计工作十分复杂，操作人员应根据变电站电力线路分布与特征进行具体操作。

2.3 电压切换箱接线

在设计电压开关箱时，可采用双接触位置的方法，以有效避免由于接触不良导致的压力损失问题。但在进行电压开关箱的维护操作时，必须选用适宜的维护措施，以避免引发反送电故障的发生，进而影响到整体电力系统的安全稳定运行，严重情况下甚至还会导致设备被破坏。所以，在进行电压开关箱设计时，应当在双电压开关盒防护设备的基础上，采用单位位置输入方法，为开关辅助触点设计提供便利。如果一个系统的开关辅助点发生了接触不良的情况，则表示开关电路处于不正常状态，对此，必须充分结合实际情况，选用相应的应对措施。

2.4 保护与故障录波信息管理子站系统设计

UNIX系统的安全机制具有较高的可靠性，并且具备完善的备份功能与稳定的系统核心。嵌入式装置化设备系统具有较强的可靠性与十分良好的稳定性，此类装置中，通常不安装硬盘与风扇灯设备，系统更加简化，且避免了由于存储设备发生振动导致的系统故障问题，是方案优化选择方法之一。由于调度对保护的可靠性与故障信息管理子系统的安全性与可靠性提出了较高的要求，嵌入式装置产品可作为二次典型子站系统设计的首要选择，LINUX与UNIX系统为主机主要采用的系统模式。

3 变电站二次继电保护选型问题

3.1 零序电流保护

大多数情况下，对于零序的保护，往往仅采用通用定时比较器T1便可，此类比较器是事件管理器EVA的组成部分之一，之后进行连续增加与计算数据模式即可。对于PFC部分的系统流程，主要涉及以下内容：①当主程序开机或是复位之后，对系统进行首次初始化操作，其他初始化一般包含变量初始化、事件管理器初始化与中断初始化。其中，中断流程即为对整流电压与电感电流的输入与输出；②对模拟信号进行采样，并进行A/D转换；③调节电压环路。如果电压超过110kV，单项接地现象发生率较高，在总故障中所占据的比重超过80%。零序电流能够及时排除、解决此类单向接地现象的发生，从而保证线路的正常运行。对于零序电流常使用的元件类型，主要为零序电压在3UO和电流在3IO形成的方向上。

3.2 母线电压进行切换问题

如果采用双母线进行变电站的施工，往往需要对母线电压进行二次切换操作，在实际操作过程中，还需要采用母线侧隔离闸。当电力处于正常运行状态时，如果隔离电闸发生了接触不良的问题，必定会引发失压或是距离保护误动的情况，对此，为了提前解决此种故障问题，生产厂家在进行切换继电器的生产时，应当在电压切换箱中将切换转换器改为双位置继电器。

3.3 变电站的后台系统问题

在进行变电站的自动化设计时，后台系统的一些细节问题极容易被忽略，这就需要进行电流输出与计算寄存器值与占空比，且还需要设置PAM信号控制开关。在正常操作情况下，变电站一般直接供电，电源电流是其后备点烟。在进行逆变器的选用时，对于逆变器的容量，需在500～1000VA范围内选择，以妥善解决后台监控常出现的问题，更好的稳定电源电压，确保整体系统的可靠、安全运行。

4 继电保护运用中的注意事项

4.1 一次设备的要求

对于变电站中继电保护的运用，需进一步简化二次回路，以避免误操作现象的出现。对于二次典型设备，除了变压器与母联元件保护，通常不需要进行三相一致的断路器保护操作，在断路器本体机制基础上，需要采用跳合闸锁定、断路器防跳等功能。在同一时间段内进行典型设备二次保护时，不仅需要满足双母线电压互感器的接线要求，还需在每个双母线间隔中放置三相线路电压互感器，以进一步简化电压切换电路，有效提升电力系统运行安全性与可靠性。

4.2 协调通信专业

通常情况下，通信设备两个专业规定的不同，往往需要适当调整继电保护与通信系统，主要涉及以下内容：①若一回路两套纵联保护使用专门的通信发射机，必须分别建设光通信设备通道，并且还需进行单独的传输。②若系统线路保护采用了光纤特殊的通道，可采用保护的光纤直接连接通信的光纤配线架。③对于不超过50km的短线路，若缺乏光电缆道，可设置双电缆双回线路。