GIS綜合自動化變電站的繼電保護對策分析

吳懿雯，張鑫

1.國網(wǎng)江西省電力公司，江西南昌 330000

2.國網(wǎng)江西省電力公司南昌供電分公司，江西南昌 330000

GIS 綜合自動化變電站具有占地面積小、容錯率低、可靠性強等優(yōu)勢，一套GIS 設(shè)備中，電流互感器、電壓互感器、斷路器、母線、接地刀閘、開關(guān)等等都包含在設(shè)備的主變器中，所以在使用上非常簡便。在GIS 綜合自動化變電站施工中，GIS 設(shè)備要比其他設(shè)備要求更高，特別是對變電站的繼電保護有更高的要求，如果設(shè)備中發(fā)生故障，就會對整個變電站運行造成影響。對GIS 綜合自動化變電站繼電保護分析，對變電站自動化建設(shè)具有十分重要的作用。

1 GIS 設(shè)備主線的選擇

GIS 設(shè)備主線的選擇時整個GIS 綜合自動化變電站施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，關(guān)系著GIS 設(shè)備功能的實現(xiàn)，降低設(shè)備的故障發(fā)生率。所以在設(shè)備主線選擇上，必須堅持可靠性、靈活性，并綜合考慮其經(jīng)濟效益。如果GIS 設(shè)備發(fā)生故障，就會造成變電站大面積停電，并且在故障檢修中，只有將變電站氣室中SF6 氣體及時抽出，這樣才能保證設(shè)備不會被破壞。下面以110 千伏以及220 千伏GIS 綜合自動化變電站為例，分析其主線的選擇：一般采用單母線分段以及雙母線分段的方式，這樣能夠避免由于局部故障而造成的大范圍故障。雙母線分段接線方式主要用于六回以上的饋線變電站中，而單母線分段接線方式用于四回以上的饋線變電站匯總。利用這兩種接線方式，不僅在操作上十分簡單，并且具有靈活、經(jīng)濟的優(yōu)點，同時采用雙母線分段接線，還能夠?qū)δ妇€進行輪流的檢修。對于一般的GIS 綜合自動化變電站，可以采用變壓組器，部分采用單母線分段接線。這樣就能保證在變電站運行過程中，其中一條線路出現(xiàn)故障，另一條線路依然能夠保持正常狀態(tài)。

2 自動變電站GIS 電流電壓互感器繼電保護

繼電保護在GIS 綜合自動化變電站運行中具有十分重要的作用，但繼電保護計算以及管理具有很明顯的不確定性。造成不確定的原因主要包括以下幾個方面：1）繼電保護設(shè)備參數(shù)、配制等相關(guān)數(shù)據(jù)存在不確定性。不同的繼電保護裝置，其配制定值也不會相同，隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷涌現(xiàn)出新的繼電保護裝置，新的保護裝置定值也不能預(yù)見，這就更加加強了數(shù)據(jù)的不確定性以及多樣性；2）在繼電保護裝置定值計算方面，對定值計算造成影響的因素很多，包括相關(guān)人員的拿捏尺度、經(jīng)驗、測量計算的方法、電網(wǎng)構(gòu)造等，這就導(dǎo)致繼電保護定值計算存在嚴重的不確定性。

在GIS 綜合自動化變電站施工中，繼電保護中的電流互感器以及電壓互感器對電力系統(tǒng)具有很重要的作用，是變電站建設(shè)中模擬量的重要紐帶。如果變電站繼電保護運行中，電流互感器處于短路的工作狀態(tài)，互感器副邊繞組就會處于開路狀態(tài)，原邊電流就會向著勵磁電流轉(zhuǎn)變，這樣就很容易擊穿副邊絕緣，對設(shè)備以及人員的安全造成威脅。電壓互感器能夠?qū)?cè)高壓轉(zhuǎn)變?yōu)槎蝹?cè)高壓，為繼電保護裝置二次使用提供方便。

加強GIS 自動化變電站電流互感器、電壓互感器施工，需要從施工前、施工中以及施工后三個方面進行。在施工前，施工方需要獲得相關(guān)部門的審批，并將施工圖紙、設(shè)備、人員等準備完善，并做好相關(guān)的技術(shù)交底、安全交底，為繼電保護施工提供方便。另外，施工前，還需要做好設(shè)備的檢查與調(diào)試工作，認真的審核施工圖紙。在施工過程中，利用伏安特性試驗，對電流互感器進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)故障需要及時的進行處理。同時對電纜還需要進行變比極性試驗，并完成電纜的安全敷設(shè)。在施工后，還應(yīng)該對二次回路進行仔細的檢查，保證電流互感器二次回路閉合，同時進行導(dǎo)通測量，如果導(dǎo)通不通，則說明電流互感器二次回路正確。

3 GIS 綜合自動化變電站控制回路分析

GIS 綜合自動化變電站設(shè)備的運行主要由控制回路決定，其中斷路器控制回路是整個變電站中最為重要的控制回路。與常規(guī)變電站電路器控制回路相比，GIS 綜合自動化變電站斷路器控制回路和其基本相同，操作箱都位于保護測控屏中。GIS變電站斷路器控制回路的模式具有很多，包括控制屏直接操作、調(diào)度遠程操作、本站遠方操作、匯控柜直接操作。其中匯控柜直接操作就是在控制回路的末端實施控制。這四種方式下控制回路也不相同，但調(diào)度遠程操作與本站后臺遠方操作能走同一個回路。

如果繼電保護合閘處發(fā)生故障，斷路器會出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象，繼電保護動作就會自動將斷路器斷開，如果人為的將斷路器閉合，那么保護動作會自動將其斷開。這就需要使其保持閉鎖狀態(tài)，將防跳繼電器節(jié)點動作合上，當繼電器獲得電量后，將合閘回路中的防跳節(jié)點斷開，這樣斷路器就會保持斷開狀態(tài)，從而實現(xiàn)繼電保護作用。

當電壓互感器二次回路中阻抗超過一定的范圍時，回路電壓值在繼電保護裝置端的值就會變小，當電壓值不能滿足繼電保護裝置需要時，就會造成中性線電壓出現(xiàn)偏移現(xiàn)象，同時破壞了三相電壓的平衡，使三相中產(chǎn)生了零序電壓。這些不正常變化，都會引起繼電保護裝置進行錯誤的判斷，甚至造成PT斷線，繼電保護不能正常的工作，降低了電網(wǎng)運行的安全性能。另外，由于二次回路中的阻抗過大，計量、測量等二次設(shè)備的準確性也會受到一定程度的影響，這些問題都關(guān)系著電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，所以必須采取有效的措施進行解決，在變電站施工中需要加以重視。

4 結(jié)論

隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的提升，GIS 綜合自動化變電站將會成為電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵。本文從GIS 設(shè)備主線選擇分析開始，繼而對電流、電壓互感器繼電保護進行分析，并探討變電站繼電保護控制回路。雖然目前GIS 綜合自動化變電站具有較強的可靠性，但變電站繼電保護卻值得不斷的深入研究，相信隨著我國科技進一步發(fā)展，GIS 綜合自動化技術(shù)會不斷的發(fā)展，并積累更多的經(jīng)驗，為我國電力事業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻。

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