繼電保護二次電壓切換問題分析及對策研究

周飛達，李 納

（國網江蘇省電力有限公司泗洪縣供電分公司，江蘇 泗洪 223900）

0 引 言

變電站在電力系統中處于一個十分重要的地位，變電站的正常運行對于居民的生活用電產生很大的影響。在變電站的繼電保護設備上，二次電壓切換時經常會出現一些問題，解決這些問題能夠讓變電站更安全地完成變電工作。

1 繼電保護中二次電壓切換出現問題的原因分析

繼電保護中二次電壓切換出現問題的產生原因有很多，通常出現問題多集中在設計方面的不足以及運行過程中的檢測出現紕漏。

1.1 設計方面存在的不足之處

在變電站的變電系統中，通常需要一些刀閘輔助開關來起到一定的輔助作用。在這些刀閘輔助開關的設計上和質量上存在的一些問題是導致繼電保護中二次切換問題的主要因素之一。由于這些刀閘輔助開關對于整個變電系統的影響較小，所以在變電站的建設時對這些細節部位的開關質量關注較少，導致這些刀閘輔助開關容易出現一些質量問題。例如，刀閘輔助開關常閉接點的質量問題會導致繼電保護二次電壓切換出現一些問題。如果刀閘輔助開關常閉接點出現一定的故障，會使得刀閘輔助開關不能準確地反映刀閘的正確位置。一旦刀閘的準確位置不能得到真實的反映，在進行二次電壓切換時就會使得在兩條母線之間形成較大的電勢差，并在雙母線系統中的一些設備內產生較大的短路電流。這些較大的短路電流會在系統內產生很大的熱量，導致一些設備被燒毀，在情況較為嚴重時還會產生一些明火，遇到一些較為易燃的設備材料時會產生較大規模的火災。一旦產生較大的火勢對于整個變電站將會造成十分嚴重的打擊，造成較大的經濟損失和人員傷亡[1]。

1.2 檢測維護中存在的問題

除了設計方面存在的一些問題，在變電系統的維護和質量檢測方面出現的一些問題也會導致繼電保護中二次電壓切換出現一些異常。例如，在一些較為偏遠較為落后的地區，變電站中變電系統的維護和質量檢測卻經常不能夠定期進行。事實上，變電系統中一些設備較容易出現故障。這是因為一些設備和原件本身都有使用壽命，一旦超過了最長使用壽命，并且這些設備處于一些較為偏遠落后的地區，就會進一步因檢查和管理力度不足而出現故障，尤其是一些重要的開關設備。開關故障會導致電路出現斷路或短路的情況發生，進而產生巨大的短路電流，這些短路電流會在短時間內產生很大的熱量，造成一些設備的損壞，在一些保護措施較差的變電站如果情況較為嚴重，甚至會發生爆炸等安全事故[2]。

2 應對繼電保護中二次電壓切換問題的一些對策

2.1 完善繼電保護設備的設計

在設計過程中要根據該變電站的總接線方式進行一定的調整，這樣能夠讓繼電保護設備起到更好的保護效果，在二次電壓切換時產生問題的概率也會更小。在電壓切換回路設計時，除了要考慮變電站總接線方式外，還需要考慮繼電器的接點方式設計。目前，我國的大部分變電站進行繼電保護時通常使用同時動作信號。在使用這種信號進行繼電保護時，使用雙位置繼電器能夠更好的完成繼電保護工作。在繼電保護二次電壓切換的各種影響因素中，母線運行方式的判斷也是十分重要的，在母線的保護措施設計中使用斷路器進行保護也是較為安全的設計方式之一。斷路器的使用能夠準確地判斷母線運行的形式，在繼電保護中二次電壓切換出現問題時，即使切換電路產生一些異常，由于斷路器的存在，也不會對母線的正常運轉造成過多的影響[3]。圖1為二次電壓切換部分原理圖。

2.2 完善對于變電站繼電保護系統的檢測和維護

除了在設計方面進行一定程度的優化，在繼電保護系統的運行中提高檢測質量以及定期進行維護也是減少二次電壓切換故障問題出現的有效方式。在變電站運行的各個系統中，通常都會進行較大電壓的荷載，一旦某些設備出現一些故障，就會產生較大的危害。因此，要建立一個完善的檢測系統對變電站中的各個系統進行實時的相關檢測。此外，繼電保護系統是較為復雜的，很容易出現一些問題，因此要對其進行定期維護。

2.3 進行人才培養，從技術層面解決繼電保護二次電壓切換故障問題

想要從根本上解決繼電保護二次電壓切換容易產生故障的問題，就需要從技術層面進行更新，研究更加全面先進的技術。一些高等院校的電力專業可以讓學生進行與電力系統繼電保護二次切換電壓故障問題解決相關的課題研討和項目研究，國家也可以制定一系列的政策鼓勵年輕人進行技術方面的研究和深造，學習更加先進的科學知識并加以利用，研究出更加穩定，更不容易出現故障的繼電保護系統。

圖1 二次電壓切換部分原理圖

2.4 利用計算機互聯網技術幫助解決繼電保護二次電壓切換問題

計算機互聯網行業近些年來發展十分迅速，計算機和互聯網已經不再僅僅在自身的領域發揮作用，已經在各個領域都發揮了十分重要的作用，幫助其他領域完成一些較難處理的問題。計算機強大的構建模型以及模擬系統，具有運算速度極快，存儲容量巨大的優勢，可以建立起一套完善的模擬系統。在這個系統中，不但可以進行許多數據方面的計算和處理，還能夠模擬一些繼電保護二次電壓切換的情況。在這個模擬系統中，可以將設計的電路和裝置通過建立模型進行測試，通過多次的測試發現電路設計以及裝置設計方面存在的問題。設計團隊能夠根據模擬系統中所設計電路和裝置的運行情況，有針對性地做出一定的調整和改變，在設計層面盡可能地減少可能出現的問題。利用計算機的模擬技術，能夠讓設計層面的問題在早期就被解決掉，避免在設計過程中難以發現。除了解決設計層面的問題，利用計算機進行二次切換的控制也是計算機在繼電保護領域的主要作用之一。計算機程序進行二次電壓切換的操控，能夠更加精確和準確，相比于人工進行操作會減少一定的危險性和不精確性。另外，必須采用人工手動操控的設備也可以利用計算機模擬技術進行相關的模擬操作，通過計算機模擬后操作人員能夠擁有更高的熟練程度，在進行實際的操作時能夠減少由于不熟練所導致的問題。

除了計算機技術，互聯網技術的應用也能夠對繼電保護二次電壓切換提供一定的幫助。現在網絡已經不僅僅局限在計算機設備之間進行聯通，物聯網的概念已經逐漸在生活中和工業生產中進行嘗試和使用。繼電保護裝置中的原件和裝置也可以通過互聯網相互連接，建立起一個完善的網絡結構。利用互聯網對繼電保護裝置進行實時的監控，在發現繼電保護二次電壓切換出現問題時，能夠通過網絡及時地傳輸給管理部門，第一時間給出解決方式，提高了繼電保護二次電壓切換問題的處理速度和處理效率。利用互聯網以及物聯網將繼電保護系統互相聯通的好處在于能夠將機電保護裝置形成一個整體，能夠充分協調每個裝置，減少由于部分裝置運行問題所導致的整體問題出現，也便于技術人員進行故障排查和處理。

3 結 論

變電站繼電保護系統中二次電壓切換問題的產生原因主要由設計方面和檢測維護方面兩個因素所導致。在設計層面減少繼電保護二次電壓切換問題產生需重點從兩個方面進行優化。一方面，電壓切換回路的設計時充分考慮變電站的總接線形式，另一方面可以通過斷路器的設置保護母線避免受到嚴重的損害。在檢測維護方面要加強對于變電站內各個系統的實時檢測，在設備出現故障時能夠第一時間進行處理并發出警報，提醒變電站工作人員進行檢查和維修。此外，想要從根本上解決二次電壓切換問題還需要從技術層面進行優化，需加強人才培養，優化技術。