采用數字保護技術提高變電站安全運行水平

楊建祥

（國網福建云霄縣供電有限公司,福建 漳州363000）

采用數字保護技術提高變電站安全運行水平

楊建祥

（國網福建云霄縣供電有限公司,福建 漳州363000）

隨著電網建設的不斷發展，依托現代科學技術，變電站自動化水平與智能化水平不斷提高，變電站作為電力系統的關鍵部分，其運行可靠性直接關系著整個電網系統運行的質量。為保障變電站安全運行，在變電站中采取相應的保護技術。重點對互感器保護可靠性與繼電保護可靠性比較，突出分析數字式繼電保護裝置在應用優勢。

數字保護技術；變電站；安全運行；水平

1 變電站運行中互感器保護可靠性認知

在傳統變電站中，多由互感器構成保護，具體表現為零序電流保護、主變差動保護與電子式差動保護三種形式。依托零序電流保護的電流互感器在應用中，其電流三相向量和即為繼電器電流，在三相完全對稱的情況下，理論上而言，經過繼電器電流值為零，然而實際運行中，受互感器鐵磁特性影響，其三相二次電流存在著一定誤差，為此在保護整定值設定時，需要躲過不平衡電流。降低不平衡電流，適當調整保護整定值，可以有效提高繼電器保護靈敏度。

主變差動保護，其電感器為單相變壓器差動保護，在差動保護區外出現短路故障時，變壓器高低壓兩側均會出現數值較大的短路電流，此時變壓器差動保護不應執行保護動作。如電流互感器數值不當，短路電流進入到飽和區，另一側電流互感器設置為飽和區，此時差動繼電器其不平衡電流增加，可能會引發差動保護誤動作。電子式差動保護互感器，其接收高低壓兩側電流數值數字信號，通過預定算法執行計算描述不平衡電流數字量，電子式互感器精度較高，一旦出現外部短路故障，其變壓器兩側會承受較大數值的短路電流，然而電子互感器線性工作范圍較大，其短路電流多不會進入到電子式互感器飽和區之中，其誤差控制較強，能夠發揮較好的保護作用，防止區外故障差動保護誤動作，從而提高變電站保護可靠性。

2 變電站繼電保護可靠性認知

在變電站運行中，傳統應用的繼電保護裝置多采取電壓互感器、電磁式電流互感器，通過導線、電纜與試驗端子等，將一次系統電流及電壓二次模擬量傳輸給繼電保護裝置，由繼電保護裝置對采集模擬量與整定值作出對比，對保護裝置動作是否執行給出判斷。然而這種繼電保護裝置，其差動繼電器、電流互感器與相關試驗端子連接均通過二次導線完成，其操作環節較多，一旦某一環節出現故障或斷線，則會在斷開點附近形成高電壓，對設備與操作人員安全存在著一定隱患，且容易引起保護誤動作；在保持正常運行狀態時，如差動繼電器自身出現一定故障問題，則會導致其功能無法有效發揮，其保護難以有效實現；如電流互感器與差動繼電器任何一相出現接地問題，則會是導致其接地點該相電流無法進入差動繼電器，從而導致誤動。在巡視作用中，需要加強對不平衡電壓與電流進行帶負荷測量作業，在測量過程中，容易出現電流回路開路，導致過電壓問題。且變電站運行環境較差時，保護裝置長期運行，其安全隱患較大，保護實現可靠性降低。

3 數字保護技術在變電站安全運行中的應用優勢

考慮以上繼電保護在變電站安全運行中所發揮的作用，為切實保障變電站安全運行，提出在變電站中應用數字保護技術，提高變電站安全運行水平。

應用數字式繼電保護裝置，采取光纜通信網絡取代二次電纜，電子式互感器輸出反映一次系統電流數字量與電壓相關數字量，依托相關規約，在通信網絡中配置一定的數字化繼電保護裝置，其對提高變電站保護可靠性存在著重要現實意義。

數字化變電站差動保護與傳統主差動保護之間存在著顯著差異，具體表現為：第一，數字化變電站其采取光纜通訊方式，二次導線應用量較少，有效降低了連接環節，其應用的斷線概率較之二次導線回路開路概率較低。光纜網絡光電傳遞描述電流值數字量，在運行中，即使出現光纜斷線問題，也不會出現高電壓現象，能夠有效維護設備及人身安全。且數字化保護裝置在應用中具備光纜斷線閉鎖功能，保護裝置誤動性較低；第二，數字式繼電保護裝置采取光電傳輸方式，從而消除了傳統保護方式中接地故障引起的差動保護誤動問題；第三，數字式繼電保護裝置具備較長的運行壽命，能夠解決傳統差動繼電器輪調周期短現實性問題，不會因繼電器更換引起保護誤動問題；第四，在巡查過程中，能夠直接通過數字式繼電保護裝置面板進行操作，對相關保護裝置動作量、制動量等數據參數進行讀取，不會因操作不當引起安全事故問題。此外，光纜本身不存在金屬導線氧化問題，其運行的可靠性與穩定性較強，且數字式繼電保護裝置具備故障自檢功能，一旦出現故障問題，則可以將其裝置進行閉鎖，以提高保護動作可靠性，實現其應用價值。

4 結語

數字保護技術為依托，應用數字式繼電保護裝置，有助于提高變電站安全運行水平。實踐證明，在變電站中應用數字式繼電保護裝置，其較之傳統的差動保護，在可靠性上更為突出，能夠有效提高保護動作正確率，且數字式繼電保護裝置采取光纜通訊方式，支持相關資源信息共享，改變了常規變電站保護模式，其信號傳輸模式與接線方式的改進，切實為變電站安全運行實現提供了技術依托，現實應用價值顯著。

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[3]蘇淑敏.分析220kV變電站主變保護的雙重化保護的實施[J].科技與生活,2012(22):135-135.

[4]李凱樂.數字化變電站繼電保護技術探究[J].中國新技術新產品,2012(16):126-126.

楊建祥（1971-），男，大專，助理工程師，研究方向:變電運行。