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110kV变电站继电保护配置若干问题探讨刘青

发表时间：2020/5/21 来源：《基层建设》2020年第3期作者：刘青

[导读] 摘要：继电保护系统直接保障智能变电站设备的安全运行，相比于传统变电站，智能变电站继电保护系统呈现出自动化与信息化的特点，这对运行维护工作提出更多的要求。

        国网山西省电力公司大同供电公司山西省大同市 037008
        摘要：继电保护系统直接保障智能变电站设备的安全运行，相比于传统变电站，智能变电站继电保护系统呈现出自动化与信息化的特点，这对运行维护工作提出更多的要求。运行维护工作中要考虑实际情况，选择合适的切入点，提高运行维护质量。
        关键词：110kV变电站；继电保护；问题；措施
        引言：
        伴隨着社会的飞速发展，电力行业对于人们工作与生活的影响越来越大。110 kV变电站属于电力系统中比较关键的构成环节之一，如想要确保变电站顺利运转，工作人员需针对引起110 kV变电站出现故障的因素进行全方位的详细了解和掌握，并采取措施尽可能地保护其免受各类故障的影响。
        1继电保护工作原理
        继电保护的作用在于当电力网络系统出现故障时，实现对电网的安全保护，避免故障点对其他电网区域造成影响。在长期的继电保护元件的开发生产当中，衍生出了不同功能、不同原理的保护装置，常见的有电路短路故障保护、电流过大保护、低电压保护以及距离保护等。但是，无论何种原理和功能的继电保护元件，都要遵循两大必要因素-速度因素和选择性因素。速度因素要求当电网系统检测到故障变电站点时，其所包括的继电保护能够迅速的将故障元件与电网系统的正常远剥离，保护其他电站设备的正常工作。选择性因素指的是当电网系统检测到故障变电站时，继电保护元件应该有选择性的将故障元件、设备从电力系统中切除，当故障元件或设备拒绝执行命令时，应该及时的调取相邻的变电站设备进行故障切除。电网系统中最典型的继电保护设备由三个部分构成，分别为测量部分、逻辑部分和执行部分。测量部分的功能在于对被保护的电力元件进行测量，将测量的信号值转化为“是”、“非”、“或”等逻辑信号；逻辑部分的功能在于根据逻辑信号关系对出现的问题类型及范围进行判断，常见的逻辑信号关系包括逻辑信号特点、先后顺序、持续时间等，根据逻辑信号关系判断是否要对继电保护装置发出执行命令；执行部分是继电保护元件的核心部分，逻辑部分将精确地执行命令传送到执行部分后，执行部分根据命令主要执行跳开断路器和跳闸脉冲等相关动作，最终实现故障元件与主电网系统的切除。
        2 110kV变电站继电保护维护现状
        2.1在线状态检修不够准确
        目前，110kV变电所的继电保护设施在日常管理过程中采用了大量的在线监测技术。利用诊断装置和在线监测装置对110kV智能变电所继电设施的运行情况进行实时检测。然而，由于网络信号的影响以及在线设备使用中的各种因素，目前在线维护检测技术还存在一些不足，使得故障设备在实际应用中难以准确维护。
        2.2运行故障
        在110kV变电站继电保护中运行故障属于十分严重的一种故障，存在比较多的突出表现，当出现这类故障时，就说明继电保护装置已经出现了比较严重的问题，无法发挥自身的保护作用了，如：在110kV变电站需要断电时，继电保护装置无法执行断电动作，这就威胁到了相关工作人员的生命安全。同时，在110kV变电站继电保护中还存在一个十分重要的故障类型，即匝间短路问题，匝间短路往往是因为线圈绝缘性能发生问题等而造成的。当出现短路问题后，就会瞬间增加局部电流，然后猛烈地冲击电路，使得相关电力元件被破坏，导致变电站难以安全稳定的运行，严重情况下会出现烧毁的重大事故。所以，相关工作人员必须选择有效措施来有效降低变电站短路故障的发生，且相关人员必须足够重视节点故障、指示灯故障、不运行故障、不复位故障、继电烧毁等问题，这些故障均会影响到变电站的安全稳定运行。

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        2.3短路故障
        在变压器低压侧近区域通常会发生一些短路故障，短路故障的产生会严重影响到110kV变电站的正常工作，会对其中的变压器进行大电流的冲击使其受到严重损害，如果相关的工作人员不能够及时对短路故障进行解决，那么更为严重的还有可能会导致电压器被烧毁。除此之外，短路故障不仅仅对变压器的工作有影响，还会对边胍器的内部结构造成严重损害，因此，必须要利用完善的改进措施对其工作进行优化和改进。
        3 110kV变电站继电保护故障的应对措施
        3.1增多装置连接口的数量
        在我国电力系统中，SDH光纤技术属于最为常用的技术，该技术在实际应用中表现出较强的信息保护性能，受外界环境影响较小。在110kV线路继电保护复用光纤通信的保护过程中，能够借助复用2Mbit/s通道，其是由同步数字系列光传输网提供，也具有诸多不足，包括：链接比较复杂、运用起来十分麻烦、难以有效维护等，加上现如今的技术水平存在一定的局限性，所以其生产质量并不理想，且极易出现故障，无法选择网管监控等。同时，一套接口装置仅可以对应一条线路保护通道，当通道数量比较多时，会大大增加企业投入的通道成本，面对这一问题，相关部门需要恰当地改造保护设备和SDH设备问的通信接口，多设置一些装置连接口，具体开展方案比较简单，即：对一个2Mbit/s光接口标准进行设置，让接口装置处于光信号传输环节中，确保编码格式与接口速率等一直处于同步状态，以此来确保接口之间的互通。同时，需针对以往的设计方案，多设置一些装置接口，以此来提升使用率，有效提升设备运行的稳定性及安全性，并大大提升其运行的高效性。
        3.2恰当的改造同杆双回线路
        在传输效率方面，相较于单回线路，双回线路传输效率显然更大，其两侧系统具备十分紧密的关联，所以我们需要科学合理地改造同杆双回线路，提升系统的稳定性，从而确保该系统运行的安全性。待改进同杆双回线路的性能以后，对于保护装置中的切除故障线路的部分，必须更加的精准及高效，并有效提升保护装置的选择性。同时，改造后的同杆双回线路，具备良好的投资回报率、输电效率及输电容量，然而当前技术水平会对其造成一定的影响。此外，针对同杆双回线路而言，其拥有比较多的导线、双回线路间的距离比较近，具备各种各样的运行模式，这就大大增加了工作人员的操作难度。面对这一情况，相关工作人员如果没有对双回线路复杂的运行方法及零序互感器等情况进行充分考虑，或是未对恰当的保护配置方案及定值整定方案进行制定，将会导致保护装置发生误动、拒动等故障，从而严重影响电力系统的正常运行，导致较大的损害。
        3.3远方跳闸线路的防护措施的合理改进
        在110kV变电站继电保护故障中，比较理想的应对方案为远方跳闸功能，这一方案被广泛应用到了线路防护中。如果就地判别装置发生故障或是中途停止运转，即可自动转换至远方跳闸回路。远方跳闸线路指在线路发生一次故障情况时，如：开关失灵、高抗故障及过高压时，把相关指令借助部分媒介进行传输，通过切除侧开关而选择的保护手段，其主要措施包括两种，相关人员在实际操作过程中应结合自身的实际状况选择合理的手段。当线路继电保护装置无法正常运行时，必须立即加以跳闸处理，从而杜绝线路出现损害情况，具体措施为：①“二取二”法。这种方法指当两路通道一起出现跳频或是监频消失情况时，会经短暂的延时马上进行跳闸；②“二取一”法。这种方法是当两路通道的某一路出现跳频或是监频消失情况时，会立即开展出口跳闸的处理。
        4结束语
        随着时代的不断发展和进步，110kV变电站已经成为电力系统之中十分关键的组成部分，变电站能否正常工作也决定着整个电力系统的稳定性。因此，相关电力工作人员应当不断的对继电保护装置进行分析和优化，对自身能力和技术进行创新提升，只有这样，才能够保证继电保护装置正常的运行。
        参考文献：
        [1]李鹏，卫星，郭利军，张巧霞，陈哲，李永照.智能变电站继电保护运维防误技术研究及应用[J].电力系统保护与控制，2017，45（19）：123-129.
        [2]赵璐，王沁，纪元，高博，高亮.智能变电站继电保护通信系统的可靠性与实时性[J].上海电力学院学报，2017，33（03）：244-250.