关于水电站二次回路继电保护的探讨

安愿

摘 要：水电站电力系统中二次回路相对而言比较复杂，是电力系统的重中之重，对于确保水电站电力系统安全运行具有重要意义。基于此，文章首先对二次回路对于水电站运行的必要性进行分析，对继电保护在二次回路中的重要作用进行总结，对水电站二次回路继电保护相关应用进行研究，以期对于二次回路继电保护的应用起到一定的促进作用。

关键词：水电站；二次回路；继电保护；作用

1 二次回路对于水电站运行的必要性

水电站二次回路出现故障问题会对水电站电力系统产生一定的影响，比如说水电站差动保护的二次回路接线出现失误，如果变压器负荷超出一定限值，或者是出现穿越性相间短路，那么就会出现误跳闸动作；如果线路保护接线存在问题，同时系统出现故障问题，那么断路器本应该跳闸却不跳闸，不该发生跳闸却误跳闸，导致设备损坏，甚至电力系统瓦解等安全事故；如果测量回路出现故障，则会对计量准确性产生影响，电费收取困难，而且电能质量的判别也成为新的问题。所以，二次回路尽管不是主体电路，然而其却在保障水电站安全运行方面具有重要意义。

二次回路的主要内容有水电站一次设备进行控制、调节、继电保护及自动设备、测量及信号回路等。和一次回路进行对比，二次回路比较复杂。继电保护是二次系统的关键部位，对于水电站安全运行有至关重要的作用，尤其是现代化水电站，继电保护的要求会更高，关键是促进速动性的提升。整体而言，水电站电力系统必须要时刻处于继电保护的状态，缺乏继电保护水电站将丧失正常运行的能力。

2 继电保护对于二次回路中的作用

继电保护在二次回路中的重要作用是对一次系统的实时状况进行监测与控制，确保电力系统能够正常运行。利用预防事故，或者降低事故发生的概率，促进系统运行稳定性的提升。继电保护是二次回路系统中重要组成部分，同时也是一个独立的子系统。电站控制方面，比较容易出现问题的是二次回路中继电保护的控制电源回路，也就是自动化元件进行连接的控制回路中的执行电源。比如，监控现场控制单元开出动作接力器对电磁阀进行锁定。监控系统提供无源节点，其中一个接点负责动作拨出，另外一个负责动作投入。电磁阀的类型是两位两通阀，控制电源220V正电源从监控系统，经过空接点之后与电磁阀拨出端进行连接。投入接点实际上也存在正电源，负电源和电磁阀负端直接连接。这种回路存在一定的错误，大多是电源问题，或者是没有构成回路。具体包括两个方面：一方面执行元件电磁阀没有发生动作，另外一方面就是电源正负没有经过电磁阀圈直接构成回路而导致电路短路，甚至损坏装置。以此例子来看，假如监控系统控节点上对旁路进行设置，也就是超过两个电磁阀，会使得控制器回路电源变得更加复杂。二次控制原理越清晰，那么现场实际接线也更加清晰，每一条回路都能够明白其具体走向。

3 水电站二次回路继电保护的应用探索

继电保护设备是安装于被保护元件上，具体表现为被保护元件出现故障问题，或者是不正常运行状态时，对断路器跳闸发出故障信号，并产生动作的一种自动设备，是继电保护系统中的关键部位，具体包括电压电流互感器、继电保护设备、断路器、二次回路接线等。其中，互感器的主要作用是对一次系统的高电压、电流进行转化，成为二次系统的低电压、小电流，能够促进保护设备及其他设备的体型更加小巧，从而方便进行安装，二次系统和高电压部分进行隔离。由于互感器二次侧和地面连接，因此可以确保设备及人员安全。

3.1 继电保护系统配置

水电站继电保护设计以及类型选择方面，必须要对继电保护、计量、信号、远动等设备的相互配合进行综合考虑，以确保其能够协调工作，按照水电站系统的具体运行要求，对相关配置进行合理安排。继电保护设备配置以及整定计算必须要对系统有可能产生的任何不利因素进行综合考虑，尽可能地防止在复杂、多重故障的基础上继电保护出现失误动作，同时也要确保系统要求得以满足，此外保护设备还要发挥其重要效能，确保水电站二次系统，以及整个系统能发挥其正常运行水平。

3.2 继电保护的整定

继电保护整定必须要对和水电站系统的密切配合给予足够的重视，整定计算实现之后，要充分考虑系统有可能出现的各种故障问题，保证设备各条逻辑回路准确无误，验证完毕。整定出现故障问题，应当尽可能地防止出现损失符合的基础上，对必要的解列点进行设置；如果灵敏性和选择性无法同时达到满足，应当以确保灵敏度为优先原则，避免产生保护拒动的情况。

3.3 继电保护系统的运行与接地

设备运行过程中要根据具体的要求实现普通的保护整组传动试验，还要加强对装置遥控、遥测、遥调等进行验收。设备运行中应当注意设备巡视工作，确保24小时继电保护设备处于稳定可靠的运行状态，对故障录波方式进行充分利用，对于保护设备的动作行为进行录波分析，寻找薄弱环节以及事故隐患，同时采取一定的保护对策。此外，操作运行人员自身要加强防护意识，操作设备时选择正确的对策，避免继电保护出现误动作，防止运行人员由于人为因素而导致的“误碰、误整定、误接线”故障。

随着水电站容量的加大，短路容量也得以增大，因此要尽量扩展水电站接地容量，从而达到继电保护短路容量的要求。针对于继电保护设备集中的相关区域内，要选择接地铜排网接地的方式，铜排接地网和主接地网进行连接，不能选择普通的利用扁钢或者槽钢的方式实现接地。

3.4 继电保护装置设备的检修

检修过程中要对检修作业程序进行科学合理的安排，尽量减少继电保护的检修时间；对继电保护设备的整定动作情况进行详细检查，避免电压二次回路发生短路的情况，电流二次回路开路和运行要求相违背的接地点的情况出现；电压切换、电压闭锁回路、母线差动保护、联切等二次回路进行检修，必须要做好安全隔离对策。

3.5 继电保护的抗干扰

现代水电站继电保护设备均是选择计算机保护设备，其主要保护方式功能比较完善，同时也表明其工作稳定可靠性较强，设备保证具有一定的电磁屏蔽体，避免产生干扰；针对长电缆跳闸的回路，选择避免长电缆分布电容的影响，以及避免出口继电器误动的对策；二次回路保护、控制回路等尽可能地选择屏蔽电缆。

3.6 继电保护和别的专业配合

一般来说，水电站继电保护设备是靠测量元件进行逻辑分析执行元件动作发信号或出口，要加强计算机安全保护工作，避免由于各类计算机病毒对设备产生危害，从而导致保护不正确动作，以及误整定、误试验等。

为了避免线路架空地线间隙放电对高频通道正常运行产生一定的干扰，对高频线路接地点要定期进行维护和检查，继电保护专业和通信专业要做好密切配合，对继电保护通信设备的传输信号稳定性及冗余性进行校核，避免干扰通过通信设备接口侵入到内部，从而产生保护不正确。

4 结束语

总而言之，水电站电力系统中二次回路继电保护的重要性不言而喻，利用对其具体应用情况进行探讨，从而起到指导继电保护应用实践的作用，便于應用实践中资源得以合理配置，对于继电保护承载的监测、控制、保护等作用得以充分发挥。

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