水电站二次回路继电保护的应用研究

王进

（保靖县水利局 湖南保靖 416500）

1 引言

在水电站的电力系统运行过程中，一次设备与二次设备都对电力系统都发挥着至关重要的作用，二次回路主要是完善对一次回路信号与参数的测量、控制工作，这个工作环节非常重要，因此二次回路继电保护工作的目的就是要确保电力系统的安全稳定运行，避免各类意外事故的发生。

2 继电保护原则

在现有准确、可靠的前提下，水电站继电保护对安全性的要求更为严苛，顾及的方面应当更为全面。信号传输过程与网络重要相关，诸如SV网络、GOOSE网络等，相互间存在一定独立性，对相互间不进行干扰。另外，数据控制器端口同样存在一定独立性，不同网络在开展继电保护过程中，不受其他网络的影像。倘若接线形式满足相应规范标准后，可依托装置电子互感装置来提升传输成效。在应用期间，注重装置一体化，推进一系列功能诸如保护、控制等的有效整合；应当尽可能选取集成安装方式开展安装。

3 水电站相关设备保护

（1）线路保护。对于水电站而言，要将水电站中的继电保护与水电站二次回路运行情况监测的开展有效结合起来，结合间隔开展单套配置。线路两间隔之间保护测控装置，一方面与GOOSE进行连接实现信息交换，一方面与智能终端、合并单元分别对应实现有效连接。位于线路与母线相互间的电子式电压互感器，在接收到控制指令后，将其经由合并单元，并开展封装，然后将指令传输至SV单元，进一步起到对线路的保护监测的作用。

（2）变压器保护。水电站智能变压器保护装置选取分布式用以过程层的配置，第一步开展差动保护，第二步开展集中式安装后备保护。水电站智能变压器保护装置则与其存在显著差异，也就是可实现主后备的集成保护，建立起一体化的双套配置。针对变压器的保护装置，经由直接采样检测，检测结果控制两侧断路器自行跳转。

（3）母线保护。相较于线路保护，母线保护与其存在一定相似之处，不过在结构层面，母线保护更为简单。在此期间，母线保护无需发挥数据传输接收功能，仅需开展直接采样、直接跳闸，所以母线保护装置直接与智能终端、合并单元开展连接。

4 水电站二次回路继电保护的实践

4.1 继电保护的基本原理

继电保护系统运行的主要目的在于系统故障以后，能够及时对故障进行诊断分析，并且迅速切断电源。在工作过程中，如果电力系统产生故障，系统物理量会与正常运行时形成明显差异，继电保护系统在故障物理量分析基础上，完善设备故障诊断分析，准确评价系统故障程度，当发出故障警告以后，迅速对故障进行隔离，限制故障事故的影响范围，避免故障对电力系统造成更加严重的影响。

4.2 继电保护系统的主要配置

在设计水电站继电保护系统过程中，要积极结合电力系统运行模式，配合保护装置展开安装作业，在安装继电保护系统时，要积极注意以下问题。

（1）利用电流互感器与电压互感器进行测量作业时，要对二次侧最小值展开分析，避免产生保护死区，排除互感器本身故障。

（2）要充分对可能故障展开预测分析，避免在复杂故障中产生误差，还要对电力系统进行分析，防止电力系统的运行方式变更对继电保护造成影响。

（3）在电力系统运行过程中，要将主保护与后备保护有机结合。保护设备的操作电源通常采用直流电。

（4）对于不同保护的跳闸回路可以使用不同的跳闸线圈，在选择配置时，要结合电力系统的实际运行情况展开详细分析，对电力系统故障进行排查，确保继电保护系统能够在不同设备上有效发挥作用。

4.3 继电保护的整定

在继电保护系统的整定计算中，需要首先评价电力系统的运行状态，分别对电力系统的最大运行方式以及最小运行方式的运行状态进行详细分析，确定整定数值；保护装置要求依据整定定值来运行。通过对电力系统的科学分析，定期对整定数值进行核算，调整数值；并且还要对电力系统结构以及线路参数进行综合性分析，当电流水平发生明显变化时，要积极采取措施，避免错误操作产生。

4.4 继电保护系统的运行

在继电保护装置正式运行之前，要先对系统内的设备与电缆线路进行详细检查，仔细排查设备连接故障与螺丝紧固程度，避免螺丝松动与焊接点松动，防治对电力系统的安全稳定运行造成严重损失。此外，还需要定期对每套设备的实际运行情况进行仔细评估。利用微机型差动保护模式，当产生差流异常时，及时发出警告；并且对设备展开定期检查，寻找故障区域，及时采取对应的措施。在设备运行过程中，要积极完善设备的遥控与遥测功能，进而有效确保设备发生故障以后，能够及时利用远程操纵的方式停止设备运转。

4.5 继电保护装置设备的检修

在继电保护过程中，设备检修十分重要，继电保护设备使用过程中需要定期进行检查，防止设备超龄使用，影响电力系统稳定运行。在设备检修中能够及时发现设备局部问题，方便及时制定解决措施，确保继电保护设备安全稳定运行，避免误动、拒动情况发生。积极对继电保护装置进行检修，尤其是线路快速保护、母差保护以及断路器保护，这些都有着十分重要的意义。

4.6 继电保护系统的接地

在继电保护系统运行之前，要求提前检查接地情况，确保保护系统的电缆线路良好接地，并且与接地网紧密连接。要对不同电力设备类型进行详细分析，根据规定将设备连在等电位接地网上。在启动二次回路过程中，要重点考虑线路接地问题，并且要定期检查接地点，确保可靠接地。

4.7 继电保护的抗干扰措施

二次回路继电保护设备通常都是以弱电设备为主要组成部分，但是这些设备在电力系统中非常容易受到外界环境的干扰，进而影响其设备性能稳定性。因此，要积极完善继电保护防干扰措施，有效提高继电保护设备的抗干扰能力。①要积极确保继电保护工作中的各个电力设备始终位于同一电位面之上，在接地主网上实现统一连接，并且可以避免电位差干扰，有效屏蔽电位差。②在开关站与控制室之中，要对高频电缆接地。然后，在微机型继电保护二次回路之中，采用的电缆要发挥出一定的屏蔽效果，但是前提是电缆两端要求接地。③要合理采用电流互感器，有效避免传统互感器发生误动情况。

5 结语

在水电站的电力系统运行过程中，二次回路不仅能够促进继电保护工作的顺利进行，还能在实践中收获更多资源，实现资源优化配置，促进继电保护工作监测与控制的目的。随着各类先进技术设备在电力系统中的广泛应用，常规二次回路已经逐渐被继电保护装置所取代，因此，继电保护装置的作用至关重要。

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