变电站继电保护要点探讨

变电站继电保护要点探讨

陈翔

（国网四川省电力公司攀枝花供电公司四川省攀枝花市617067）

摘要：随着科技不断发展，电力自动化系统和继电保护设备得到了广泛应用，变电站周围电力磁场强度都非常大，不仅安置有大量的电流设备，还有电流电压都是比较小的二次，会对于强电装置的强电磁二次设备造成干扰，随着国家对于变电站的重视，需要不断改善变电站电力系统安全性，已经是当前诸多变电站需要保护的工作。

关键词：变电站；继电保护；要点

一、变电站继电保护工作原理及作用

1、基本工作原理

变配电站继电保护是根据变配电站运行过程中发生故障时出现的电流增加、电压升高或降低、频率降低、出现瓦斯、温度升高等现象超过继电保护的整定值（给定值）或超限值后，在整定时间内，有选择的发出跳闸命令或报警信号。

根据电流值来进行选择性跳闸的为反时限，电流值越大，跳闸越快。根据时间来进行选择性跳闸的称为定时限保护，定时限在故障电流超过整定值后，经过时间定值给定的时间后才出现跳闸命令。瓦斯与温度等为非电量保护。

可靠系数为一个经验数据，计算继电器保护动作值时，要将计算结果再乘以可靠系数，以保证继电保护动作的准确与可靠，其范围为1.3～1.5。发生故障时的最小值与保护的动作值之比为继电保护的灵敏系数，一般为1.2～2，应根据设计规范要进行选择。

2、变配电站继电保护的作用

变配电站继电保护能够在变配电站运行过程中发生故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和出现不正常现象时（过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯、超温、控制与测量回路断线等），迅速有选择性发出跳闸命令将故障切除或发出报警，从而减少故障造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统稳定运行。

3、继电保护设备状态检修的目标

（1）提高供电可靠性。对继电保护设备进行状态检修能有效提高设备的可靠性和可用系数，避免传统检修方式的弊端，有效地延长了设备的使用寿命，从而保证了用户的可靠、安全用电。

（2）保证设备安全经济运行。目前，微机继电保护及综合自动化系统等技术在电力系统中得到广泛应用，保护装置也相继具备了远距离输送的能力.可以充分利用数字式保护的技术特点，实现数字式保护系统的状态枪修。这就改变了传统的检修方式，由计划性检修方式转为预知性检修，这样就改变了定期检修的盲目性，降低了凭经验而进行的定期检修的不可靠性和设备的故障率。

二、变电站继电保护按保护的性质分类

1、发电机保护。发电机保护有定子绕组相间短路，定子绕组接地，定子绕组匝间短路，发电机外部短路，对称过负荷，定子绕组过电压，励磁回路一点及两点接地，失磁故障等。出口方式为停机，解列，缩小故障影响范围和发出信号。

2、电力变压器保护。电力变压器保护有绕组及其引出线相间短路，中性点直接接地侧单相短路，绕组匝间短路，外部短路引起的过电流，中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压、过负荷，油面降低，变压器温度升高，油箱压力升高或冷却系统故障。

3、线路保护。线路保护根据电压等级不同，电网中性点接地方式不同，输电线路以及电缆或架空线长度不同，分别有：相间短路、单相接地短路、单相接地、过负荷等。

4、母线保护。发电厂和重要变电所的母线应装设专用母线保护。

5、电力电容器保护。电力电容器有电容器内部故障及其引出线短路，电容器组和断路器之间连接线短路，电容器组中某一故障电容切除后引起的过电压、电容器组过电压，所连接的母线失压。

6、高压电动机保护。高压电动机有定子绕组相间短路、定子绕组单相接地、定子绕组过负荷、定子绕组低电压、同步电动机失步、同步电动机失磁、同步电动机出现非同步冲击电流。

三、变电站继电保护站内各设备保护配置

1、线路保护。对于110KV智能变电站，站内保护、测控功能宜一体化，按间隔单套配置。线路保护直接采样、直接跳断路器；经GOOSE网络启动断路器失灵、重合闸等功能。

2、变压器保护。按照规程要求，110KV变压器电量保护宜按双套进行配置，且应采用主、后备保护一体化配置。若主、后备保护分开配置，后备保护宜与测控装置一体化。当保护采用双套配置时，各侧合并单元（MU）、各侧智能终端均宜采用双套配置；中性点电流、间隙电流并入相应侧MU。

3、母联（分段）保护。分段保护的实施方案与图1所示的线路保护类似，而且结构更为简单。分段保护装置直接与合并单元和智能终端连接，分别实现不通过网络数据交换的直接采样和直接跳闸功能；同时，保护装置、合并单元和智能终端等设备，均通过相互独立的GOOSE网络和SV网络，实现信号的跨间隔传输。按照规程要求，110KV分段保护按单套配置，宜实现保护、测控的一体化。110KV分段保护跳闸采用点对点直跳，其他保护（主变保护）跳分段采用GOOSE网络方式；母联（分段）保护启动母线失灵可采样GOOSE网络传输。

四、变电站的系统设备的问题

1、变电站经常一次设备引起故障，产生情况一是变压器低压侧没有双重保护，断路器失灵保护措施没有。当变压器10kV母线发生故障时候，主变的10kV侧过流保护以长延时来排除故障。但是当10kV侧过流保护拒动或者断路器失灵，高压侧不能及时反映低压侧的故障，断路器分断也失灵，则造成低压侧的故障不能解除。情况二是很多情况变压器的耐受瞬间冲击电流不强，受冲击时间也不能长久。如果在变压器低压侧附近发生短路，则就受到大电流的冲击，变压器烧毁；如果低压侧短路时间过长，就会使变压器内部出现故障烧毁。情况三是10kV出线间隔的发生故障。当配电设备质量不高，就会引起母线故障。

2、其他问题

（1）基础资料管理不善。很多情况下，如有对变电站二次设备的档案更新不及时，存在部分继电保护人员对系统的维护都是基于经验或者不是系统的资料档案记录，经常存在错、缺、漏的情况。工程验收时候资料不齐全，设备资料版本陈旧，造成系统维护资料错乱。继电保护装置的验收和预试等检查工作。经常会发现装置有这样那样的问题，比如继电装置在现场试验时，其结果和跳闸矩阵控制字不一样，有的回路存在问题。当技术人员劳心费力的找出相关问题，却只是口头反映，没有用书面材料进行存档，之后出现类似问题又需要重新检查，降低了工作效率。资料保存不善，继电保护装置的定值单残缺、破损等会给技术人员的整定造成误导。

五、继电保护装置的处理对策

1、电位变化法。利用计算机对继电系统进行全天检测，找到继电故障点，这样就可以很快地解决故障问题。这个过程中，工作人员需要耐心地检测和分析，可以查阅一些相关的资料进行研究，这样既科学又有说服力。

2、分段检测处理。首先，保证导电通道脱开，在其内部接上小阻值的电阻，看其是否能正常运营，根据其检测结果，接上导电通道，观察接收信号平均值，这样就能很快判断导电系统的完整与否，从而找到故障点。同时也可以检测有线信号传输信号来诊断故障点。

3、根据资深技术人员经验做判断。在遇到继电故障问题时，不要慌忙，冷静思考，留心资深的技术人员应对方法，更具平时积累的经验，做过的测试，对继电故障进行彻底的分析。缩短时间，减少损失。所以，应鼓励技术人员平时多总结经验，吸取教训，勤于实践，这样在面临故障时就会更加轻快自如，给继电运营提供更大运营能力[3]。

六、结束语

综上所述，上文中笔者结合自己的工作经验，对变电站的继电保护的相关内容进行了探讨，从发展历程和装置构成特点几个方面，对该问题进行了浅析，诸多不足，还望批评指正。

参考文献

[1]成花丽.浅谈继电保护在变电站中的应用及特点[J].科技创新导报，2011，17.

[2]荆哲.变电运行安全控制问题的探讨[J].中国高新技术企业，2008（02）.