变电站二次继电保护设计方法及问题研究

杨园秀

国网新疆电力公司阿勒泰供电公司

变电站二次继电保护设计方法及问题研究

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在社会经济高速发展的现代社会，人们对电力的需求量越来越大，随着电力系统的不断扩大，各个方面对于供电安全及质量都提出了更高的要求。

变电站；二次；继电保护；设计方法；问题

1、变电站二次继电保护设计

1.1 设备选型问题

1.1.1 零序电流保护。对零序的保护只需要使用通用定时比较器T1，这种比较器是事件管理器EVA中的一项，同时进行连续增加和计算数据模式就可以了。PFC部分的系统流程是，在主程序开机后或者复位后，对系统首先进行初始化。其他初始化还有变量初始化﹑事件管理器以及中断进行初始化。中断流程主要是对整流电压以及电感电流进行输入和输出。对这些模拟信号进行采样，同时进行A/ D转换。最后进行电压环路的调节。当电压超过110kV时，单项接地现象的发生率很高，占到总故障的80%以上。零序电流的作用就是及时排除和解决这些单相接地现象的发生，确保线路的正常运行。零序电流常使用的元件类型是零序电压在3UO和电流在3IO形成的方向上。

1.1.2 母线电压切换。变电站母线接线方式有很多种类，其中一种为双母线连接，在这种线路中需要有相应的母线侧隔离刀闸才可以完成母线电压的切换工作。在整个电力的运行过程中，隔离刀闸如果出现一些接触方面的故障则会造成一些失压等方面的问题，就会使得用电出现异常。因此，为有效地应对这一问题，必须要对一些没有执行相关规范的厂家应提出相应的要求，确保其生产出来的继电器可以进行双位切换。

1.1.3 变电站后台系统。变电站系统的后台监控装置对整个变电系统的性能和效率都有一定影响，因而对此种监控后台设备各方面要求较高。不过，目前的变电站后台系统大多数采用性能一般的商用机，这些机器经常由于性能原因而导致一些设备损坏，不利于系统的平稳安全运行。因此，要通过相应的改进措施来应对这一问题，比较常用的做法为在后台系统配置容量大的优质电源。此外，对一些继电器还应设置两路输入电源，并将其作为变电站处的直流电源。这样可以使得系统的直流供电电源有更可靠保证，在出现故障时可以使用站用变电源，进行逆变处理后提供给监控机。

1.2 继电保护装置及组屏方法

1.2.1 线路重合闸。母线保护可以对出现失灵保护情况下的相关电流进行判定，其与线路重合闸有一定关系。在进行二次保护时，一般要求断路器的辅助设备有一定冗余且相关线路中设置重合闸。在进行设计时一般应确保两套保护装置相对独立，以提高保护的可靠性并简化电路。在对双母线接线进行再次设计时，按照国家相关规定，要求二套线路保护配有重合闸功能。这样一来，线路保护的三条回路就可以与重合闸连通，而且在此进程中所使用的合用线路保护要进行三跳，而且二套保护装置都不会与三跳发生关联。

1.2.2 电压切换箱接线。在电压开关箱的设计时可以采用双接触位置的方式，能够有效避免接触不良所引起的压力损失问题。但是在维护电压开关箱方面，必须要使用恰当的维护措施，否则很容易引起反送电的情况，从而使整个电力系统的安全性与稳定性受到影响，严重时甚至使设备受到损坏。所以，在这两个典型的设计过程中，在双电压开关盒防护设备的基础上，往往需要采用单位置输入方式，以便隔离开关辅助触点设计。假如一个系统的开关辅助触点出现接触不良现象，那么开关电路则是不正常的，这种情况下必须结合实际情况来采用相应的应对方法。

2、二次继电保护应注意的问题

2.1 针对220kV及以下变压器的保护设置

常用的220kV变压器属于三相式三卷变压器，根据变压器的技术设计要求，这种变压器会装置瓦斯保护和差动保护功能，尤其是在高压侧和中压侧都会装有复合电压保护，有的还会安装有零序方向电流保护或者间隙保护，一些变压器设备还会装有低压侧复合电压过流保护。将各方向的复合电压保护以及零序方向的电流保护结合起来可以反映变压器的内部情况﹑母线线路反应变压器自身保护﹑母线临近的电压设备的接地情况和产生的故障由母线临近的后备设备进行保护。如复合电压闭锁过流保护﹑间隙保护，以及零序方向过流保护，而低压侧仅需装置复合电压闭锁过流保护。

2.2 协调通信专业

在正常情况下，由于通信设备两个专业的规定不同，需要继电保护与通信系统之间进行相应的调整，主要表现在一下三方面：第一，如果一回路两套纵联保护采用的是专门的通信发射机，必须分别建设光通信设备通道，并进行单独的传输；第二，如果系统线路保护采用的是光纤特殊的通道，可以使用保护的光纤和通信光纤配线架直接连接；第三，对于50公里以下的短线路，可以在缺乏光电缆道的基础上，设置双电缆双回线路。

2.3 对一次设备的要求

为更好地优化回路并避免出现长电缆引起的保护误动等问题，应在进行二次设计时对断路器进行三相一致保护，而对于一些闭锁和防跳等功能可以通过断路器自身机构来实现。此外在进行二次设计时，还应对双母线中电压互感器有一定要求，在其接线间隔之间接入三相线路电压互感器，以便简化切换回路，在减少设备投入的同时，使得系统更平稳安全运行。

总而言之，二次继电保护对于变电站乃至整个电力系统的安全稳定运行都有着重要的意义，因此要重视二次继电保护的设计，密切注意设计中可能出现的问题，总结经验，不断优化设计水平，从而保障变电站的运行安全。

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变电站作为电力系统中重要的供配电枢纽，对电力系统的运行安全性和质量起到了重要的作用。在变电站设计过程中，二次继电保护设计是非常重要的一个环节，因此要重视二次机电保护的设计，对设计中的问题进行合理的分析从而优化设计水平和质量。基于此，本文对变电站二次继电保护设计方法及问题进行分析与研究。