分析110kV变电站继电保护技术改造

陈威余

（广东电网有限责任公司茂名化州供电局，广东茂名，525100）

0 引言

在国民经济飞速发展的今天，电力系统的发展也步入了快车道，以信息化、智能化为特点的新技术的应用，大大提升了电力系统继电保护的安全性和可靠性。因此，以计算机系统控制为核心的现代变电站继电保护技术，成为了我国电力系统发展的重要契机，利用新型计算机控制系统对110kV变电站进行继电保护技术改造，满足了操作运行的稳定可靠，保障了供电网络的安全高效。

1 传统110kV继电保护系统的现状

1.1 传统110kV继电保护系统的技术特性

由ZLF-31X零序电流方向保护装置、ZJL-31X距离保护装置、ZSC-31X三相重合闸操作箱、ZYQ-31X电压切换箱四部分组成的继电保护四统一型装置是传统110kV变电站继电保护系统进出线侧通常使用的设备，以复合电压过电流保护、纵差保护、过负荷保护、零序电流保护为分屏的主变压器保护使用PK-21保护屏。其中，能够快速切除大电流接地故障的ZLF-31X完成了三、四段式零序电流的方向保护；而由六个方向阻抗继电器组成的可以实现快速切除相间故障，并满足一、二段切换以及三段独立的ZJL-31X完成了三段式的距离保护；在发生故障时完成三项跳闸、重合的任务则靠ZSC-31X来实现。

1.2 传统继电保护中所出现的问题

在传统的继电保护系统中，由于保护装置大多是电磁式器件，体积大、整定复杂、接线量大，精度较差造成了检测监控的不方便。此外，因为传统继电保护设备暴露在空气中使得继电触点氧化，影响保护的灵敏度和可靠性，从而造成了经济效益的损失。

2 基于计算机控制的110kv变电站继电保护技术改造

2.1 变电站继电保护技术改造目标

利用DFP-210计算机系统继电保护代替传统的PXH-112X继电保护四统一型装置，在主变压器设备上增加CT、PT断线保护，在系统的后备保护中添加三段过电流保护，用以提升继电保护系统安全稳定、质量精度方面的性能，实现当PT发生断线时进行线路保护。另外，在完成变电站继电保护技术改造的基础上，提升电网的安全性和线路的保护性，合理减少保护线路的接线数量。

2.2 技术改造中的注意事项

（1）以图纸规范技术改造

在变电站继电保护系统的技术改造过程中，必须以设计图纸为第一原则。譬如以设备调试大纲进行设备调试，以铺设线路图纸完成保护线路的铺设，使用二次回路设计图纸对二次电路实施安装，以及利用安装设备技术要求书指导设备的安装工作等，都必须以设计图纸作为技术改造工作的前提，严格按照图纸要求进行装置安装和电气接线，全面保障技术改造作业过程中的规范性与严谨性。

图1 计算机继电保护系统构成

（2）防范二次回路的技术改造影响

由于互感器发生二次回路过阻抗时，造成系统产生零序电压、保护处电压降低，导致PT断线；同样互感器的二次回路出现多点接地时，造成相电压异常、相位变化，导致工频变化继电器以及功率变化继电器的误触发；而当互感器的二次回路发生断路问题时，也会造成继电器的误触发。这些由二次回路故障出现的问题，都会导致继电保护作用的丧失，从而影响继电保护系统的正常运作。因此，在进行继电保护系统技术改造时，应该特别注意二次回路的问题，避免因为二次回路故障而产生的对于保护设备的影响。

（3）预防一次设备的直流接地问题

在技术改造的过程中，不仅需要防范二次回路故障的出现，还应该注意一次设备出现直流接地的问题，例如一次设备的温度计、电压计等器件线路，因为长时间使用造成的设备老化、设备故障，而发生直流接地现象。所以在技术改造的过程中，应该注意对一次设备进行检查，注意可能造成直流接地的问题，对于系统故障报警系统提示的直流接地问题，积极应对，仔细排查故障原因，及时解决直流接地问题。

（4）防止互感器的连接问题

当互感器出现连接问题时，应该及时向维修设计部门进行反馈，仔细检查变压器套管CT的极性，并与互感器的连接图纸做比较，确定正确的连接方式后再进行下一步的安装方案，防止因为互感器连接不当所导致的电气安全事故的发生。所以技术改造的过程中，也要格外留意互感器的连接问题。

（5）与运行设备的交直流隔离

针对变电站的继电保护技术改造，还需要特别注意继电保护设备与运行装置两者之间的交直流隔离，充分多好两者之间的隔离绝缘工作。一旦两者之间的绝缘措施处理不当，就会发生较为严重的电气安全事故。所以通过定期检查，充分保障好两者之间的良好绝缘，可以有效的防范电气安全事故。

（6）确保继电器实现关联闭锁

在变电站的继电保护系统中，存在着针对有载调压、TA断路、过负载等等闭锁功能的检测，这些闭锁条件与继电器之间具有相互的关联性，所以必须对与继电器相关联的闭锁条件进行逐一的闭锁模拟检验，以确保继电保护闭锁功能的正常运作。

2.3 技术改造中的具体方法

（1）强化主变压器的保护设备改造

改造过程中为实现变压系统更为安全可靠的运行，必须强化主变压器的辅助保护功能。在实际的变压器保护中，为实现瓦斯、过流、差动速断的保护功能，保护装置的选取上一般采用CAT-211来完成。操作人员在系统运行中，只需要利用遥信遥控的方法实现对于变压器两侧断路器的调试，来满足整个技术改造目标的要求。

（2）加强进线方式及其联络开关保护设备改造

继电保护系统常规运行情况下，为达到低周减载的目的，通常采用两路进线的方式对变压器进行保护。在大多数变电站所使用的检测控制及其相关装置中，一般为保护设备和变电站两路母联进线的方式，再提升系统保护效能的同时，增强了及时限流、保护接地的作用。因此加强对于进线方式及其联络开关保护装置的改造，大大增强了继电保护系统的性能。

（3）提升馈线开户保护系统性能

按照现行保护系统的安装惯例，利用相对保护动力较小的CAT-212，进行馈线开关保护设备的合理安装。选用CAT-212的原因，在于其方便快捷的非直接式小电阻、接地系统保护馈线的安装方法，全面提升了馈线开户保护系统设备的工作运行的时效性能。

（4）改进电力电容器相关设备

电力电容器能够有效的对电力网络进行馈线，所以改进保障电力电容器安全可靠的性能，对于变电站继电保护系统及其整个电力网络都具有十分重要的意义。在电力电容器的选用上，采用具有高稳定性的CAC-211，可有效实现110kV变电站继电保护系统的构建。

2.4 实施方案与效果对比

为了不影响变电站正常运作，在110kV变电站继电保护技术改造的实施过程中，采用“一路停一路行”的方案，即：针对双回路进出线的继电保护系统，变电站工作电路正常运行，选择备用电路进行停电改造，检验合格后上电运行，再选择变电站工作电路进行停电改造。

表1 经过改造后的继电器保护效果

3 结束语

本文从基于110kV变电站继电保护系统的现实改造问题出发，整合融入信息计算机控制系统，综合论述了现阶段110kV变电站继电保护技术改造的方案方法。关于继电保护、电力系统的问题，虽然依然存在于国民经济现代化建设的道路上，但是随着我国新型创新产能战略的实施以及国家综合科技创新能力的不断提升，对于实现电力系统全新高效的未来发展模式，引导国家电力企业走进发展新时代，必定具有划时代的重要意义。

参考文献

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