關于電力系統繼電保護設備的改造方法

摘 要：隨著我國電力系統規模的不斷擴大，對變電站的改造力度也不斷加大，電力系統的故障也越來越頻繁，一旦停電，會帶來不同程度的影響。因此對繼電保護設備也提出了更高的要求。文章主要論述了高壓電磁式母線和微機線路繼電保護設備的改造方法。

關鍵詞：繼電保護；設備改造；電力系統

1 微機線路繼電設備改造方法

WXH-110系列數字微機線路繼電保護設備一般被廣泛地使用在電壓等級在66kv以下的小電流接地系統，它的功能是可以定時限電流保護、欠電壓閉鎖、電流保護等。

1.1 微機線路繼電設備的缺陷

目前，微機線路繼電保護設備采用的遙控與保護通過共用分合閘回路的方式來實現，在操作遙控合閘動作的時候需要運用到“重合閘”壓板，但這種操作是不符合《電力生產安全規程》中的規定的。因為，該規程中有規定：在進行現場操作的時候，運行人員不允許對微機保護線路采取就地分合操作，而是要通過微機遙控后臺操作的方式來完成。另外，如果在有新線路或新電纜線投入運用的情況下使用“重合閘”壓板進行遙控合閘時，如恰好又有永久性的故障線路存在的話，保護會跳開開關，重合閘重合后，保護還會再次跳開開關，這樣一來會多次沖擊故障線路和設備，造成很大的傷害，既會對電力系統帶來安全隱患，又違反生產安全規程的規定。

1.2 微機線路繼電設備改造方法

針對以上出現的問題，目前采用的方法除了換用新型微機線路繼電設備外，還有兩種改造方案是基于現有條件的情況上：

（1）保護設備內部的遙控合閘回路和保護合閘回路分開。如圖1所示。

圖1 微機線路繼電設備內部

具體改造方案是：當變電站的操作人員通過繼電保護操控后臺發出合閘操作指令時，繼電保護設備的CPU的正電經端口5d16開啟，并啟動繼電器QDJ的線圈勵磁，處于常開狀態的QDJ-2端口會閉合，與此同時，CPU也會開出正電經5d12端口，QDJ-2接點閉合，合閘繼電器BJ線圈勵磁。正電會經n72端子，BJ接點、重合閘壓板2LP2、n52端子、合閘保持繼電器接點HBJ的電壓線圈及防跳繼電器FTJ-1接點，到斷路器操作回路，開關合閘。這種方案主要是把繼電保護設備內容的接線進行了改變，所以需要專業技術人員進行改線操作，并配合試驗檢測以確保改造后的設備能正常運行。

（2）改造繼電保護設備外部二次回路，在遙控合閘時以實現開入重合閘閉鎖量對重合閘進行閉鎖。為達到開關合閘時能實現重合閘的投退，增加了重合閘閉鎖開入量，它主要由重合閘壓板進行操作控制，當不需要使用重合閘時可以把“重合閘退出”投入，對重合閘采取閉鎖動作。將原重合閘壓板的連線拆除，并在保護設備背板的端子n51和n52之間加裝短接線，以使遙控回路不需要經過“重合閘”就可以達到控制的目的。當變電站操作人員在繼電保護設備操作后臺發出合閘指令時，繼電保護設備的CPU的正電經5d16端子就會開出，繼電器QDJ線圈也會啟動勵磁，使處于常開狀態的QDJ-2的接點閉合；繼電保護設備CPU同時還會開出正電經5d12端子，此時QDJ-2接點已經處于閉合狀態，合閘繼電器HJ1線圈勵磁。正電經n72端子、HJ1-1接點、n52端子、合閘保持繼電器接點HBJ的電壓線圈及防跳繼電器FTJ-1接點，到斷路器操作回路，因此，達到不需要使用“重合閘”壓板。

2 高壓電磁式母線繼電保護設備改造方法

電磁式母線繼電保護設備的繼保原理是當要對設備進行停電檢修時，可以通過母聯開關檢修母線或其所帶線路、變壓器充電以恢復正常運行，當充電設備有故障時，可以跳開母聯開關，切除故障。

2.1 高壓電磁式母線繼電保護設備的缺陷

一方面，電磁式母線繼電保護，設計只考慮到母線及其所帶線路的充電運行方式，沒有考慮對主變的充電，會受勵磁涌流的影響，在對主變進行充電時，需要人力到現場改接線和加裝時間元件。另一方面，也沒有考慮到差動保護異常退出后，需要投入大量時間進行母線充電保護，而且需要人員到現場帶電接線，會導致充電保護接線沒能及時接好之前，母線是處于無保護狀態的。

2.2 高壓電磁式母線繼電保護設備改造方法

改造后的設備，在對線路、主變或相鄰變電站的主變進行充電時，繼電保護人員不需要對接線做臨時改裝或是加裝時間繼電器等處理，只需要進行現場定值整定和傳動試驗就可以，并以最短的時間通過投入“充主變”壓板或“充線路”壓板來實現繼電保護的目的，這樣可以大大提高電力生產的安全性。如圖2所示。

圖2 高壓電磁式母線繼電保護設備

此外，當母線繼電保護設備出現異常時，變電站運行的操作人員只需要進行調度指令就可以實現對壓板進行切換操作，將充電保護實現“長投”方式，避免母線暴露在沒有保護的狀態下運行，從而保障電力系統的安全運行。

3 結束語

電力系統在運行的過程當中，繼電保護環節非常重要，可以起到自動切除系統故障的作用，保證系統在出現異常情況時能及時發出信號。如果通過更換新設備的方式進行繼電保護設備的改造需要花費大量資金可以通過以上的方式來實現對設備的改造，既可以達到經濟效益和社會效益，又可以保證繼電保護功能的正常運行。

參考文獻

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