浅谈变电站二次继电保护设计方法及问题

浅谈变电站二次继电保护设计方法及问题

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摘要:近年来,在社会经济水平呈现不断上升形式下和人们生活密切相关的电力行业也取得了快速发展。在电力事业迅速发展下,更多的将网络化、科技化应用于电力系统的建设中,促使继电保护技术得以有效提升。文章将变电站二次继电保护作为切入点,对其设计方法进行详细分析,从中及时发现设计问题,并提出几点解决措施,保证整个设计更具可行性,从而实现变电站稳定运行的目的。

关键词:变电站;二次继电保护;设计方法;问题

变电站是电力系统中的重要组成部分,是影响变电站功能性和安全性的主要的部分,在实际的变电站运行阶段,需要通过二次继电保护设计的方式,实现对变电站二次设备的保护工作,从而使得二次继电保护设备的功能性可以得到发挥。再对具体的设计方法和问题进行解读,推动二次继电保护设计的质量和效果提升。

1二次继电保护的原理依据

随着现代科技的不断发展,其中的一部分微小继电保护装置已经得到了相当广泛的应用,其中在电力方面的作用更是发挥了很大部分作用。在实际的应用过程当中,需要对其中的不同厂家所生产的装置做出分析,其中包括设备的输入、输出、端子以及报告的数值参数部分,其中的参数数值需要做出规范的标准。但是在实际的生产过程当中,会出现很多不同的问题,给其维修和管理方面带来了很大部分的困扰,因此需要对电网线路的保护方式和继电保护的做出严格的规范检查。

其中的二次继电保护装置当中,需要建立在规范的标准上和技术操作方面,在对其做出二次典型设计的时候,需要保持其配置装配的原则、相对应的技术规范需求以及组屏方式方案等,最终还要保持两者之间的不同点和侧重点。在二次典型设计方面对于大型工程建设和设计采购的时候需要保持统一的规定设计。

2变电站二次继电保护设计方法

2.1变电所的自动保护装置设计

在变电所实际的运行过程中,在对其电能质量进行衡量时所需应用到的一个非常重要的衡量指标就是频率,要想保证电力系统用户生产的稳定性,就需能够保证整个电力系统的频率稳定性,那么在开展变电所自动保护装置设计的过程中,可以在出线上设置自动的低频减载装置,并可以依据用户的实际需求,进行合理设计,以便于保证其运行稳定性[1]。此外,为了防止变电所在运行过程中,其架空线路在飞行物、鸟类、雷击等因素的影响之下,出现瞬时性短路的问题,影响到整个变电系统的运行安全性,在开展二次继电保护设计的过程中,可以在各个出线上设置三相自动重合闸装置,通过这种设计方法能够有效的减少线路瞬时性短路为整个变电系统所带来的损失。

2.2主变压器继电保护装置设计

2.335kV变电站继电保护装置设计

在开展35kV变电站继电保护装置设计的过程中,具体的设计方法与设计结构要依据其出线回路数及电力变压器的故障类型合理设置,比较常见的设计形式有:①双回路出线保护设计,在这种二次继电保护形式当中,采用了平行双回路横联方向的电流保护与差动保护,其中主保护为差动保护,电流保护设计则为后备保护;②单相接地保护,通常情况下,若是在电网中发生了单相接地故障,最为常用的保护就为零序电流保护,在这种保护设计形式当中,其方向元件是由零序电流3I0与零序电压3U0共同组成;③单回出线保护,在这种二次继电保护设计当中,应用到了过电流保护与电流速断保护两段式的保护方法,其中电流速断保护不带时间限制,是这种保护方式中的主保护;后备保护则为过电流保护。

3变电站二次继电保护常见故障

当前变电站二次继电保护运行过程中还存在一些常见故障,具体表现为:①二次失压,这也是变电站二次继电保护工作中所面临的经典故障,导致这一故障产生的最主要的因素是二次回路及各个开断设备性能不完善;②开口三角电压回路断线,导致这一故障产生的原因多种多样,若是出现长时间的短路,就会导致继电器的线圈被烧断,导致变电站开口三角电压的回路处出现断线故障。此外,变电站中出现接地故障,由于过大的零序电压导致短路现象的发生,也是导致出现开口三角电压回路断线的重要因素。一些二次继电保护回路在运行过程中,由于操作不规范引发机械故障,也是导致短路现象发生的重要因素,一旦出现长时间的短路,就会导致开口三角电压回路断线故障的发生率大大增加[3];③二次中性点接地方式异常,其实际的故障情况主要表现为多点接地或者是二次未接地,导致这种故障产生的原因,一方面是由于接地网的因素所导致的,另一方面是由于接线工艺缺陷所导致的,在变电站实际的运行过程中,各相之间的接触电阻与电压存在不平衡现象,这也决定了二次接地相与地网之间电压值的大小,若是在各个保护装置的各相电压上叠加了上述电压值,就会导致各相自身电压相位与幅值大小的变化,就容易导致方向元件及阻抗元件在运行过程中出现误动或者是拒动故障,就会引发二次继电保护开口三角电压回路异常的问题。

4变电站二次继电保护常见故障处理方法

常用的变电站二次继电保护故障处理方法有:①尽可能的应用优质电缆,防止出现接线端头损伤,在出现部分保护线路击穿、误动时,在开展故障分析的过程中,不能单纯的对保护回路开展分析,而是应该将分析范围扩大,劣质电缆是导致芯间故障的一个非常重要的因素;②做好控制直流回路的绝缘与检查工作,尽可能的减少线路超级跳闸的问题,并要做好保护接线的整改及排查工作,对直流保护工作予以足够的重视,保证母线的中性点电位处于正常水平;③做好母联开关的检查工作,对于母联开关出现误跳闸的现象,若是要开展母线的倒换操作,务必要认真检查母联开关,保证母联开关与两侧刀闸的位置准确。

5变电站无人值守管理分析

随着各项技术的进步与发展,我国在电网调度自动化方面有了快速的进步与发展,为了能够在实际应用过程中能够实现资源的集中整合,对专业化管理的优势予以充分的利用,在开展变电站无人值守管理工作的过程中,可以采用集中监控、分区操作的管理模式,监控班的任务主要是对无人值班变电站实行监控、监视、收集信息、分析、记录、接收和转发调令,进行电压与无功管理功能方面的调控操作,拉合开关等。操作队负责对无人值班站进行巡视维护、事故处理、操作现场,以及设备的定期轮换等工作。正常情况下,操作队不再承担变电站实时运行时的监视和监控工作。

结语

二次继电保护是变电站运行过程中非常重要的设备,依据变电站的实际运行需求,做好其设计工作非常的必要,本文就主要针对此予以了简单分析,这对于实际的变电站二次继电保护设计工作具有一定的参考价值。

参考文献

[1]杨致远.刍议变电站二次继电保护设计方法及改进[J].黑龙江科技信息,2015(26):36.

[2]支丽欣,张晓慧.浅析变电站二次继电保护要点[J].中国新技术新产品,2014(20):63.

作者简介

季勇(1984.10-),男,山东昌邑人,青岛大学电气工程及其自动化学士,工程师,单位:国网山东省电力公司昌邑市供电公司,研究方向:电气工程及其自动化。

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