变电站二次继电保护设计方法及问题

甘涛

摘要：在我国经济建设快速发展的同时，我国的电力企业也在逐渐完善基础性建设，只有保障在电力企业的建设过程中，能够将其建设中的基础性防护措施处理好，保障在防护措施的处理中，能够提升电力企业整体的电力传输效果。作为电力传输中的关键性控制因素，变电站二次继电保护对于电力企业的建设和发展而言，具有重要意义，只有保障电力企业建设防护中的二次继电保护装置能够按照电力企业电力传输的需求进行专门的电力输送，才能保障整体的电力输送效果，满足电力企业的电力输送安全。

关键词：燃煤锅炉;问题;处理;建议

一、变电站二次继电保护存在的问题

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。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。

1.2母线电压进行切换问题

如果变电站使用双母线进行施工时，需要对母线电压进行二次切换，在实际的操作中使用母线侧隔离闸。如果在电力正常运行的情况下，隔离电闸出现接触不良情况就会出现失压或者发生距离保护误动的现象，因此，要提前想办法解决这种现象，生产厂家在生产切换继电器时，在电压切换箱中将切换转换器改为双位置继电器。

1.3变电站的后台系统问题

对变电站自动化设计中，后台系统的一些细节问题是容易忽略的。需要进行电流的输出和计算寄存器值和占空比，同时产生PAM信号控制开关。在正常操作的情况下，变电站直接供电，电源电流成为后备电源。在选择逆变器时，逆变器的容量大小需要在500～1000VA之间选择，这样就可以解决后台监控经常会出现的问题而且也能稳定电源电压，保证整个系统运行的可靠性和安全性。

二、变电站二次继电保护设计方法

2.1二次设备的选型问题

变电站层即工作站层，由就地监控、远动、计量、五防、电压无功控制及监控主机组成。除电度表、智能低压配电屏、消防报警装置、防盗报警装置和直流屏采用485接口外，该层其他设备通过站内以太网连接。

综合自动化系统采用分层分布式结构。监控网络设A/B双网，另设专用录波C网。站级层、间隔层均采用双以太网。二次设备室至10kV高压室之间的通信介质采用光纤，其余为双绞线。站控层设备按全站最终规模考虑，包括：当地监控主机/操作员工作站、保护信息子站、远动工作站和打印机等。间隔层设备按本期规模设置，按间隔配置。220kV、110kV测控与保护分开，置于二次设备室，其它智能设备可通过通信口或智能型设备接入监控系统。

变电站采用卫星对时同步系统实现对时，由标准同步时钟本体和时间同步信号扩展装置组成。标准同步时钟本体需能接收GPS卫星和中国北斗卫星发送的信息。站内需对时的设备采用对时方式实现对时功能。

在功能分配上，采用“尽量下放”的原则。凡是可以在间隔级完成的功能不依赖于通讯网，功能划分如下：间隔级：负责数据采集、继电保护、计量、开关量处理、执行控制命令等。

站级（后台机）：完成图形显示，实时数据、历史数据的整理、归类、存档、报表打印，五防逻辑判断及提示、操作票模拟，人机对话、语音告警与调度通讯、执行操作员命令、故障异常提示等。

2.2继电保护配置与组屏方式

2.2.1母线保护与断路器失灵保护

对于双母线接线的变电站，须配置2套微机型母线保护装置。该装置应具备断路器失灵保护功能，失灵保护与母线保护共用出口回路;该装置应允許接入元件有不同的CT变比，出口回路可经低电压或复合电压闭锁。

2.2.2保护和故障录波信息管理子站系统

变电站配置一套保护及故障信息管理子站系统（可与智能远动机集成），接入全站继电保护及安全自动装置。保护及故障信息管理子站系统与监控系统宜根据需要分别采集继电保护装置的信息，并将采集的保护及故障信息通过一路专用网络通道送往中调保护管理及故障信息主站。保护及故障信息管理子站系统宜采用嵌入式装置化的产品，信息的采集、处理和发送不依赖于后台机。

2.2.3直流系统

变电站设置一套直流系统，用于站内一、二次设备及自动化设备的供电，直流系统电压按运行习惯常选择110V或220V。

直流系统采用单母线分段接线，两段母线之间设联络开关，每段母线各带一套充电机和一组蓄电池组，组成双充双蓄直流系统。充电装置采用高频开关电源，充电模块按“N+1”的要求配置，充电装置由充电模块、调压装置、微机接地检测装置、微机监控单元和馈线回路等组成;蓄电池宜采用阀控式密封铅酸蓄电池组架安装于专用蓄电池室。

三、需要注意的问题

3.1变压器保护设置

三项式三卷变压器时110KV变压器常常选用的设备类型，根据相关规定要求，在变压器设备中应装置差动保护、瓦斯保护，同时还应在中、高压侧装置相应的保护，如复合电压闭锁过流保护、间隙保护、以及零序方向过电流保护，而低压侧仅需装置复合电压闭锁过流保护。这种综合保护，能够对变压器内部与各侧母线及其邻近的各种电器设备接地之前的故障问题及时反应出来，是保护变压器及其他电器设备的重要手段。

3.2协调通信专业

由于2个专业对通信设备要求在规定上存在差异，本次二次设计对继电保护与系统通信之间的规定进行了一系列调整，主要体现在：第一，对于低于50km的短线路，在没有迂回光缆路的情况下，应在同塔双回路上设置双光缆;第二，当通信专业光端机同时使用在1回路的两套纵联保护中时，应建立各自的光通信设备，进行独立传输;第三，当系统使用的是专用光纤芯通道进行线路保护时，保护光纤应通过通信光配线架直接引接。

3.3对一次设备的要求

为了让二次回路进一步简化，长电缆开入引起保护误动等现象，二次典型设计要求不对断路器实行三相一致保护，对于跳合闸压力闭锁、断路器防跳等功能的实现皆由断路器本体机构箱负责。此外，在进行二次典型设计时，还对双母线接线线路的电压互感器提出了相关要求，在每个双母线接线间隔之间，使之了三相线路电压互感器，不仅让电压切换回路更为简化，同时也使保护装置运行更加安全可靠。

四、结语

总之，在进行变电站二次继电保护设计时，既要把握设计重点，又要注重每个细节，充分考虑继电保护的组屏原则以及配置方式，并结合具体情况与常见问题，进行科学设计。此外，还应注意二次设备选型，通过优化设计，让二次系统真正对变电站的电力系统起到安全保护的作用。

参考文献：

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