變配電站繼電保護技術的研究與應用

于宏偉

摘 要：社會的高速發展，帶動著我國基礎性建設又好又快的發展，為城市化進程的不斷加快提供了源源不斷的動力與機遇。電力建設一直以來都是我國基礎建設體系的重要組成部分，在經濟實際和科學技術水平穩步提高的發展形勢下，推動著我國電力建設也逐漸系統化、規模化起來。尤其是對于變配電站建設來說，其建設科學性、合理性、有效性則成為了電力系統可靠運行的根本保障。基于此考慮，文章從變配電站安全問題出發，展開了繼電保護技術在變配電站中運用情況的探究。

關鍵詞：變配電站；繼電保護；技術；研究；應用

近幾年來，在以電網改造工程為電力建設主體思想的引導下，我國的電力發展發生巨大的改變，這也為我國電力經濟更加穩步增長與提高奠定了良好的基礎。無論是電網改造過程中，還是電力機制完善過程中，科學技術永遠是作為不可或缺的有利支撐，由此，一些為提綱電力運行安全，提高供電質量的電力技術也就得以開發和應用。繼電保護技術作為新型電力技術的代表，其效能發揮始終受到大家的關注，特別是在電力系統中重要部分的運用，繼電保護技術是否能夠將其功能完美的展現則顯得直觀重要。為了驗證繼電保護技術的重大作用，由此，本文進行了變配電站中繼電保護技術應用情況的系統研究。

1 變配電站中微機綜合保護裝置概述

某35kV變配電站，于90年代初開始投入運行，由某電力公司110kV變配電站向其輸送電源。該變配電站共裝有兩臺功率為6300千瓦的裝機，年消耗電量可達4600萬千萬時，配有兩臺變壓器，主變壓器負責電壓調節，福變壓器用作故障時使用，兩臺變壓器共擁有18條輸出回路，輸出電壓為6千伏，運行之初，常規保護屏為變配電站內部主要配置，但是隨著工作的逐漸開展，常規保護屏暴露出了諸多弊端，比如運行可靠性差、整定值精確度偏差大等，這給電力系統的穩定運行帶來了嚴重的阻礙。后來經過研究，決定對變配電站實施改造、優化和升級，加裝了由北京德威特電力系統自動化有限公司研發的微機綜合保護系統，進而是變配電的運行情況得到了很大改善，給遠程中心控制工作的開展提供了有利依據。

2 變配電中微機保護裝置的保護功能

變配電站中微機系列保護裝置

為了使改造更加車里、更加優質化，該35kV變配電站基于預期相對應的35kV終端變電站所特點之上，將常規保護進行了替換，更改為ISA-300系列微機綜合保護產品，通過與微機綜合系統的相互融合，進而衍生出了一個龐大的綜合保護自動化系統。所謂ISA-300系列微機綜合保護產品出于監控角度考慮，為了更加便捷、精確、舒適對配變電站運行情況加以觀察和分析，專門設計的集人性化操作和中文界面于一身的微機控制產品。這種產品由于采用了自動化的控制方式和智能化的控制手段，因而可以實現多種功能，包括直流系統接地報警、事故音響信號、直流系統電壓低報警、預告音響信號等，在整個變電站的微機系列保護裝置中，共包含了四種保護功能，下面將進行簡單的闡述。

（1）線路保護

線路微機保護裝置是變配電站線路保護的核心裝置，除三相一次合閘作為線路保護的重要環節外，還有兩種不可或缺的保護方式，他們分別是零序電流保護和距離保護。這兩種保護措施相互獨立控制，而各設置了出口跳閘回路，為了更好地實現兩種保護的作用，特對35kV線路和6kV線路添加了接地選線功能，同時在接線方式了也做了調整，改用二相二元的接線方式。

（2）變壓器保護

針對變配電站的變壓器保護問題上，微機系列保護裝置中共設置了兩種防護方法，一是后備保護，通過變配電站具體情況的觀察，TA主要提供對二次電流的保護，將三段復合電壓閉鎖過流保護全部添加到了主變三側當中，其中與保護設置不同的是，35kV側出了基本的零序電壓保護之外，還設置了二段零序過流保護，而且為了使后備保護具有一定的選擇性，一、二段中采用了方向閉鎖的切斷方式。同時，由于后備保護是對變壓器最后一道保護程序，因而在功能上也有所擴充，包括主變有載調壓閉鎖、過負荷發信號等功能的設置。二是差動保護，對于變壓器差動保護來說，主要依靠兩套差動保護來對變壓器實施保護，第一比率制動式差動保護，這種保護忽略了變壓器運行過程中負荷電流所帶來的干擾，通過對變壓器中一些基本參量的變化情況，比如制動電流、差動電流等，就可對變壓器中短路故障進行準確地分析和判別，另外對有關非電量保護、記錄等問題，比率制動式差動保護也可實現；第二差動速斷保護，這一保護措施主要針對是變壓器內部故障，一旦變壓器內部發生嚴重故障，保護裝置就會發出關于差動電流的速斷電流保護，接著就會作出跳閘指令。

（3）非電量保護

實際生活中，非電量信號形式很多，例如油溫、瓦斯、油位等，如果非電量信號由變壓器本身發出，那么此時微機系列保護裝置就會由專門的裝置實施非電量保護操作，非電量保護啟動后就會做出一系列的連鎖反省，當啟動保護進行完跳閘操作后，非電量保護裝置立即實行對幾點起的跳閘操作，這樣就會徹底將電量與非電量保護問題分開解決。

3 微機綜合保護測控裝置功能實現

配備微機系列保護裝置后的變配電站共包含兩個核心部分，分別為保護部分和監控部分。微機監控系統是作為監控部分的中心，由于分布式結構具有獨立控制、獨立運行、維護便捷等特點，因而分層分布式也成為了微機監控系統的結構特征。主控層和現場層是分層分布式結構的重要組成部分，主控層受一臺人工控機進行控制，系統平臺采用是Windows2000操作系統，為了滿足變電站的運用需求，主控層中進行了特別設計，附加了輔機狀態、運行監視、保護定值等10余個檢測任務。主控層的功能十分強大，幾乎能夠覆蓋到變配電站中的所有區域，主要有功能語音報警功能，這一功能主要通過人機交互界面得以實現；監視功能，負責對變電站基本參數的監測和記錄；自動調節功能，根據變電站運行情況，處于經濟性、那全興考慮，實行自動電壓控制；數據分析功能，主要是變配電站現場各種檢測量的采集和處理。而35kV基本參量的采集工作則由現場層進行處理，利用微機綜合保護控制器將采集的導數據一次傳達到一體工控機，由一體工控機根據數據情況來對變變配電站進行準確的控制。兩側結構通過以太網進行連接，實現數據交換、數據保存等功能。兩層設備工作過程中成獨立狀態，互不干擾，互不影響，當任何一側不進行工作時，將會有里層設備接替工作，不會對系統運行產生任何阻礙。

參考文獻

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