电力系统暂态稳定对继电保护和安全自动装置的要求

丁威 熊王斌

（国网荆州供电公司检修分公司，湖北荆州 434000）

电力系统暂态稳定对继电保护和安全自动装置的要求

丁威 熊王斌

（国网荆州供电公司检修分公司，湖北荆州 434000）

随着当前我们国家的经济飞速发展以及人民生活水平的普遍提高，无论是工农业还是人民的日常生活当中，对电力的需求都呈现出直线上升的趋势。因此，本文主要通过对变电站自身的母线故障系统稳定性角度进行入手，简要分析了如果想要保持电力系统自身的暂态稳定性的话，继电保护装置等设备需要达到的要求。希望本文可以抛砖引玉，给同行提供一点小小的经验和思路。

电力系统 暂态稳定 继电保护 要求

在当前220kv的变电站当中，主接线的构成一般是双重母线带着旁路支线的方式进行互相接线。按照国家相关的规定，所有的母线保护装置应该定期，也就是三年到五年的时间进行一次彻底的校验，在整个校验的期间，所有的母差保护将会处于一种停用的状态，也就是说被保护的母线这几天的时间会一直处于失去母线保护的状态。在这种状态下，一旦处于绝对中枢地位的枢纽变电站失去了母差保护，如果母线发生了故障就会出现暂态稳定的问题。因此，如何保障电力系统，尤其是变电站的暂态稳定就对我们当前的电力系统继电保护提出了新的挑战。

1　当前电力系统的暂态稳定要求分析

对于当前的电力系统运行来说，同步运行的稳定性、频率构建下的稳定性以及电压的稳定性已经构成了当前运行状态稳定的主要标准。如果失去了同步运行的稳定性，那么系统将会发生振荡，同时直接引起了系统中枢构建下的电压输电设备当中的电流和电压的周期性剧烈波动，这就直接导致电力系统没有办法进行正常供电，而最终导致不能继续运行，使得大面积停电事故出现。失去频率稳定最直接的后果就是导致输电的频率崩溃，也会导致整个系统都出现停电事故；而电压稳定失去则导致整个供电辐射面出现巨大的影响，甚至是直接停电。

在当前我们国家的规定当中，保持暂态稳定的要求一般可以分成三个层面进行探索。

首先，对于那些比较轻巧而又经常发生的故障，比如非单一回220kv线路当中的单回发生了单项构建下的永久故障，经过重合之后发生了永跳，这不但要求我们对系统稳定性进行保证，即使是在保持扰动之后也不可以出现大的波动，并保持对用户自身的不间断供电。其次对于网络博若条件的故障，比如系统的但会联络线故障，则要求在进行扰动之后保持系统的继续稳定，但是同时允许对部分的负荷进行损失补偿。最后，对于十分严重的单一故障，比如说三相短路故障来说则需要把系统的稳定需求放到第一位，但是为了达到这个要求，我们可以采取任何措施来进行保证。

一般说来，按照国家的相关规定，当进行双母线的接线方式构架的时候，母差保护停用的时候，我们可以考虑当出现母线单相接地的故障时，通过母线的对侧线路后备保护延时段动作进行跳闸执行的时候，电网不会出现失去稳定的情况。因此，下文进行讨论的基础就是无母差时的母线单相接地故障。

2　系统自身的稳定对于继电保护和安全装置的动作行为所构成的要求

首先我们要说明的是，对于一个电网来说，提高其系统自身安全稳定运行基础的前提条件就是要对电网本身的结构进行合理保持和整理。继电保护可以快速同时有选择目的性的对故障部位进行切除，这是我们可以保障系统稳定的最关键条件，而与此同时，对应的安全自动装置的动作触发正确就成为了系统稳定构建下的最后防线。正是因为如此，在母差保护进行停用的时候，我们要考虑对淡忘运行稳定性提升也要从这两个方面进行入手，也就是当故障进行切除的时候，如何尽量不损害电网的自身结构，使其变化尽可能的降低减小。

在母差保护进行正常处理运行的时候，当母线的故障发生之后，电网的保护装置只有选择的对有故障的那一排母线进行切除处理，而另外一面没有故障的母线以及对应的设备都可以保持正常的运行。如果我们合理安排对应的母线方式，这个时候，本站在电网的结构当中所处于的位置也不会发生极其巨大的变化因为故障所直接造成的负荷转移也相对较为轻松，电网一般就可以保持稳定的继续运行。如果母差停用的话，也力争只切除有故障的母线，而没有故障的母线也继续正常运行。这样会使得系统的运行稳定性得到提高。由此我们可以看出，继电保护如果可以按照我们的设想进行故障切除动作的执行，就可以使得变电站的无母差保护状态下的系统运行不会失去稳定。如果我们把双母线全部进行切除作业，根据实际检验的结果，系统却可以保持平稳的运行。因此，在故障切除的时候电网结构所产生的不同变化将会直接导致系统稳定性发生巨大的改变。继电保护和配套的安全装置对于系统的稳定性所构成的影响在我们今后的运行管理中还有很多要研究的地方。

3　母差保护校验和系统运行的建议探索

首先，在进行母差的保护校验的时候，应该对本母线操作一次设备的情况进行阻止。因为在这种情况下，因为一次设备进行的误操作频频发生，这种操作的最严重后果就是导致三相短路故障，而这种故障对于电压系统的稳定性来说是最为致命的。一般来说，系统都难以承受这种故障，我们要杜绝这种故障的发生。

其次，我们要随时调整继电保护的动作和行为。我们可以在变电站进行母差保护校验的时候，在当前的电网以及其他的相关设备速动保护都为正常的前提下，通过对电站的母联保护以及出现对端延时段的保护定值进行调整的方法，来对电网的保护动作行为进行实现，并且保证在进行母线单向接地故障的时候系统不会出现失去稳定的情况。

最后，母差保护校验的时候，我们必须保证相关设备的速动保护不会停止。当我们采用了临时定值构建之后，为了防止当前本站的母联在不是这个母线出现故障的时候跳闸，我们必须要母联定值范围内的所有参与设备都要保证速动保护的正常运行，比如线路的高频保护或者是其他母线的母差保护，或者是主变的差动保护等等。

［1］王伟，郑含博，李予全，王利红，李强.一起500kV电流互感器闪络故障情况介绍［J］.电力与能源.2016（01）.

［2］张志伟.电流互感器二次侧开路原因避免措施及［J］.农村电工. 2015（08）.

［3］肖继松，代东生.高压电流互感器二次侧断线危害的解决方案［J］.石油工程建设. 2014（01）.

［4］谷小博，余辉，宋斌，罗运柏.电流互感器单氢超标现象的理论分析［J］.变压器. 2014（01）.