变配电站继电保护技术的研究与应用

于宏伟

摘 要：社会的高速发展，带动着我国基础性建设又好又快的发展，为城市化进程的不断加快提供了源源不断的动力与机遇。电力建设一直以来都是我国基础建设体系的重要组成部分，在经济实际和科学技术水平稳步提高的发展形势下，推动着我国电力建设也逐渐系统化、规模化起来。尤其是对于变配电站建设来说，其建设科学性、合理性、有效性则成为了电力系统可靠运行的根本保障。基于此考虑，文章从变配电站安全问题出发，展开了继电保护技术在变配电站中运用情况的探究。

关键词：变配电站；继电保护；技术；研究；应用

近几年来，在以电网改造工程为电力建设主体思想的引导下，我国的电力发展发生巨大的改變，这也为我国电力经济更加稳步增长与提高奠定了良好的基础。无论是电网改造过程中，还是电力机制完善过程中，科学技术永远是作为不可或缺的有利支撑，由此，一些为提纲电力运行安全，提高供电质量的电力技术也就得以开发和应用。继电保护技术作为新型电力技术的代表，其效能发挥始终受到大家的关注，特别是在电力系统中重要部分的运用，继电保护技术是否能够将其功能完美的展现则显得直观重要。为了验证继电保护技术的重大作用，由此，本文进行了变配电站中继电保护技术应用情况的系统研究。

1 变配电站中微机综合保护装置概述

某35kV变配电站，于90年代初开始投入运行，由某电力公司110kV变配电站向其输送电源。该变配电站共装有两台功率为6300千瓦的装机，年消耗电量可达4600万千万时，配有两台变压器，主变压器负责电压调节，福变压器用作故障时使用，两台变压器共拥有18条输出回路，输出电压为6千伏，运行之初，常规保护屏为变配电站内部主要配置，但是随着工作的逐渐开展，常规保护屏暴露出了诸多弊端，比如运行可靠性差、整定值精确度偏差大等，这给电力系统的稳定运行带来了严重的阻碍。后来经过研究，决定对变配电站实施改造、优化和升级，加装了由北京德威特电力系统自动化有限公司研发的微机综合保护系统，进而是变配电的运行情况得到了很大改善，给远程中心控制工作的开展提供了有利依据。

2 变配电中微机保护装置的保护功能

变配电站中微机系列保护装置

为了使改造更加车里、更加优质化，该35kV变配电站基于预期相对应的35kV终端变电站所特点之上，将常规保护进行了替换，更改为ISA-300系列微机综合保护产品，通过与微机综合系统的相互融合，进而衍生出了一个庞大的综合保护自动化系统。所谓ISA-300系列微机综合保护产品出于监控角度考虑，为了更加便捷、精确、舒适对配变电站运行情况加以观察和分析，专门设计的集人性化操作和中文界面于一身的微机控制产品。这种产品由于采用了自动化的控制方式和智能化的控制手段，因而可以实现多种功能，包括直流系统接地报警、事故音响信号、直流系统电压低报警、预告音响信号等，在整个变电站的微机系列保护装置中，共包含了四种保护功能，下面将进行简单的阐述。

（1）线路保护

线路微机保护装置是变配电站线路保护的核心装置，除三相一次合闸作为线路保护的重要环节外，还有两种不可或缺的保护方式，他们分别是零序电流保护和距离保护。这两种保护措施相互独立控制，而各设置了出口跳闸回路，为了更好地实现两种保护的作用，特对35kV线路和6kV线路添加了接地选线功能，同时在接线方式了也做了调整，改用二相二元的接线方式。

（2）变压器保护

针对变配电站的变压器保护问题上，微机系列保护装置中共设置了两种防护方法，一是后备保护，通过变配电站具体情况的观察，TA主要提供对二次电流的保护，将三段复合电压闭锁过流保护全部添加到了主变三侧当中，其中与保护设置不同的是，35kV侧出了基本的零序电压保护之外，还设置了二段零序过流保护，而且为了使后备保护具有一定的选择性，一、二段中采用了方向闭锁的切断方式。同时，由于后备保护是对变压器最后一道保护程序，因而在功能上也有所扩充，包括主变有载调压闭锁、过负荷发信号等功能的设置。二是差动保护，对于变压器差动保护来说，主要依靠两套差动保护来对变压器实施保护，第一比率制动式差动保护，这种保护忽略了变压器运行过程中负荷电流所带来的干扰，通过对变压器中一些基本参量的变化情况，比如制动电流、差动电流等，就可对变压器中短路故障进行准确地分析和判别，另外对有关非电量保护、记录等问题，比率制动式差动保护也可实现；第二差动速断保护，这一保护措施主要针对是变压器内部故障，一旦变压器内部发生严重故障，保护装置就会发出关于差动电流的速断电流保护，接着就会作出跳闸指令。

（3）非电量保护

实际生活中，非电量信号形式很多，例如油温、瓦斯、油位等，如果非电量信号由变压器本身发出，那么此时微机系列保护装置就会由专门的装置实施非电量保护操作，非电量保护启动后就会做出一系列的连锁反省，当启动保护进行完跳闸操作后，非电量保护装置立即实行对几点起的跳闸操作，这样就会彻底将电量与非电量保护问题分开解决。

3 微机综合保护测控装置功能实现

配备微机系列保护装置后的变配电站共包含两个核心部分，分别为保护部分和监控部分。微机监控系统是作为监控部分的中心，由于分布式结构具有独立控制、独立运行、维护便捷等特点，因而分层分布式也成为了微机监控系统的结构特征。主控层和现场层是分层分布式结构的重要组成部分，主控层受一台人工控机进行控制，系统平台采用是Windows2000操作系统，为了满足变电站的运用需求，主控层中进行了特别设计，附加了辅机状态、运行监视、保护定值等10余个检测任务。主控层的功能十分强大，几乎能够覆盖到变配电站中的所有区域，主要有功能语音报警功能，这一功能主要通过人机交互界面得以实现；监视功能，负责对变电站基本参数的监测和记录；自动调节功能，根据变电站运行情况，处于经济性、那全兴考虑，实行自动电压控制；数据分析功能，主要是变配电站现场各种检测量的采集和处理。而35kV基本参量的采集工作则由现场层进行处理，利用微机综合保护控制器将采集的导数据一次传达到一体工控机，由一体工控机根据数据情况来对变变配电站进行准确的控制。两侧结构通过以太网进行连接，实现数据交换、数据保存等功能。两层设备工作过程中成独立状态，互不干扰，互不影响，当任何一侧不进行工作时，将会有里层设备接替工作，不会对系统运行产生任何阻碍。

参考文献

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