變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)方法及問題研究

鄭瑋 馮騰輝 國網(wǎng)哈密供電公司

變電站二次繼電保護(hù)涉及的技術(shù)類型較多，施工難度較高，在這種情況下為充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，滿足變電站運(yùn)行管理需求。應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，積極做好變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)工作，在明確設(shè)計(jì)短板與缺陷的基礎(chǔ)上，采取針對性的設(shè)計(jì)手段，促進(jìn)二次機(jī)電保護(hù)機(jī)制的優(yōu)化。

一、變電站二次繼電保護(hù)概述

對變電站二次繼電保護(hù)技術(shù)原理的分析，引導(dǎo)工作人員在整體上，明確二次機(jī)電保護(hù)的基本要求，梳理二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，為后續(xù)二次機(jī)電保護(hù)設(shè)計(jì)問題的應(yīng)對以及設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化提供方向性引導(dǎo)。

二次繼電保護(hù)是滿足現(xiàn)階段變電站電力輸送管理的手段，通過繼電保護(hù)裝置作用的發(fā)揮，確保電力輸送任務(wù)的順利完成[1]。二次繼電保護(hù)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)方式有所不同，其采用全新的微機(jī)型保護(hù)機(jī)制，通過組合保護(hù)的方式，在變電站電源、回路上，形成相對獨(dú)立的保護(hù)機(jī)制，如圖1所示：

圖1 二次繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖

通過對原有電力線路的適當(dāng)調(diào)整與優(yōu)化，使得二次繼電保護(hù)的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，保護(hù)動(dòng)作更加準(zhǔn)確。例如通過微機(jī)這種獨(dú)特的繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)，有效改善了斷路器動(dòng)作失靈的情況，將斷路器動(dòng)作保護(hù)的準(zhǔn)確度提高到90%。同時(shí)二次繼電保護(hù)能夠在很大程度上保證二次回路的完整度，進(jìn)而提升了保護(hù)成效。

二、變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)存在問題

受到多種因素的影響，變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)存在一定的問題，這些設(shè)計(jì)問題的存在，如果沒有得到科學(xué)解決，勢必限制二次繼電保護(hù)作用的發(fā)揮，增加變電站運(yùn)行故障的發(fā)生概率，影響電力資源調(diào)配的有

效性。

（一）變電站零序保護(hù)問題

在進(jìn)行變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)過程中，為保證繼電保護(hù)成效，設(shè)計(jì)人員需要做好零序電流的管控工作，從過往經(jīng)驗(yàn)來看，零序電流保護(hù)不當(dāng)，將會導(dǎo)致二次繼電保護(hù)中的相關(guān)裝置無法按照要求實(shí)現(xiàn)初始化處理，導(dǎo)致零序電流故障診斷準(zhǔn)確性降低，難以實(shí)現(xiàn)對電壓的有效管控，進(jìn)而導(dǎo)致二次繼電保護(hù)成效的下降[2]。

（二）變電站母線電壓轉(zhuǎn)換問題

變電站運(yùn)行中，母線電壓的控制與切換，是提升電力傳輸可靠性的關(guān)鍵，基于這種特點(diǎn)，變電站在進(jìn)行繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的過程中，往往需要著重做好母線電壓轉(zhuǎn)換與保護(hù)等相關(guān)工作。但是從實(shí)際情況來看，二次繼電保護(hù)在母線電壓轉(zhuǎn)化方面存在欠缺，誘發(fā)母線電壓接線控制不當(dāng)?shù)葐栴}。例如設(shè)計(jì)人員沒有按照要求對母線切換裝置做出相應(yīng)的調(diào)整，導(dǎo)致母線接線分流能力不佳，造成母線電壓轉(zhuǎn)換周期較長，難以實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換以及線路保護(hù)的目的。

（三）變電站后臺系統(tǒng)問題

變電站在二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要結(jié)合后臺系統(tǒng)對整個(gè)繼電保護(hù)機(jī)制做出管控，以實(shí)時(shí)反饋繼電保護(hù)相關(guān)信息，增強(qiáng)繼電保護(hù)的效果。但是從實(shí)際情況來看，二次繼電保護(hù)與后臺系統(tǒng)缺乏有效協(xié)調(diào)，繼電保護(hù)器在輸入電源設(shè)置方面存在缺陷，影響了實(shí)際的保護(hù)成效。

三、變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，要求技術(shù)人員在明確二次繼電保護(hù)技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，堅(jiān)持問題導(dǎo)向，在轉(zhuǎn)變設(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上，調(diào)整二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的基本方法，彌補(bǔ)二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)缺陷，打造成熟的保護(hù)機(jī)制。

（一）持續(xù)強(qiáng)化母線保護(hù)設(shè)計(jì)水平

母線保護(hù)水平是影響變電站二次繼電保護(hù)能力的直接因素。在這一思路的指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合變電站的實(shí)際情況，對母線保護(hù)的情形做出相應(yīng)的判定，通過系統(tǒng)化梳理，明確母線保護(hù)、失靈保護(hù)的基本特點(diǎn)，通過這種方式提升二次繼電保護(hù)對母線的保護(hù)水平[3]。同時(shí)做好母線失靈保護(hù)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要采用一對一的失靈保護(hù)裝置，避免母線故障或者變壓器故障對于母線運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生不良影響。

（二）加大重合匣保護(hù)設(shè)計(jì)水平

變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員需要做好重合閘保護(hù)方面的工作。在實(shí)際操作環(huán)節(jié)，采用母線保護(hù)的設(shè)計(jì)方式，通過母線保護(hù)機(jī)制的創(chuàng)建，來有效防止跳閘情況的出現(xiàn)。為保證實(shí)際的保護(hù)效果，還應(yīng)當(dāng)將專業(yè)化的保護(hù)設(shè)備引入到重合匣保護(hù)之中，實(shí)現(xiàn)相關(guān)保護(hù)機(jī)制具備一定的獨(dú)立性，規(guī)避外部因素對于重合匣保護(hù)動(dòng)作的影響，實(shí)現(xiàn)保護(hù)的準(zhǔn)確性。

（三）充分遵循二次繼電保護(hù)規(guī)律

在進(jìn)行變電站二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的過程匯總中，設(shè)計(jì)人員需要嚴(yán)格按照二次繼電設(shè)計(jì)的基本原理，掌握二次繼電設(shè)計(jì)保護(hù)的要點(diǎn)，在雙母線中設(shè)置兩套電流保護(hù)裝置，通過這種方式防止母線故障的發(fā)生。同時(shí)，為避免變電站線路或者變壓器失靈，設(shè)計(jì)人員需要做好雙重化配置，減少因設(shè)備故障而造成二次繼電保護(hù)無法啟動(dòng)。同時(shí)考慮到實(shí)際的使用需求，降低二次繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)難度，對跳合閘以及斷路器等結(jié)構(gòu)做出完善，針對性做好二次回路結(jié)構(gòu)的簡化工作。

四、結(jié)語

變電站二次繼電保護(hù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，要求工作人員能夠從實(shí)際出發(fā)，突出設(shè)計(jì)重點(diǎn)，注重設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，在統(tǒng)籌分析二次繼電保護(hù)組屏原則的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)開展繼電保護(hù)裝置的選型、應(yīng)用等相關(guān)工作，確保二次繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的有效性，組建起完善的變電站管理機(jī)制，確保電力資源的持續(xù)穩(wěn)定調(diào)配。