220 kV继电保护的运行与调试

（国网凉山供电公司，四川 凉山 615000）

当电力系统出现相关故障和危害时，需要采取有效的措施来进行处理，该过程称为继电保护。一般情况下，继电保护能够有效维持电力系统的安全稳定运行，当系统出现故障问题后，继电保护装置会发出具体的报警信号，提示相关值班人员，使其对故障根源进行查找，从而减少相关故障问题对电力系统所产生的危害。而在电力系统的运行过程中，不能够缺少相关继电保护技术，一旦没有安装相关继电保护装置，将无法有效地维持电力系统的正常工作。现如今，随着社会经济的快速发展，人们的生活水平也得到了明显的提升，对供电也有了更高的需求，这使电力生产和消耗量不断增长，用电负荷也在进一步增大，因此，继电保护调试技术的应用具有十分重要的意义[1]。

1 220kV电力系统继电保护的运行方式

1.1 继电保护运行方式

通过确保继电保护运行方式的合理性，可以有效改善保护机能，并且充分发挥保护装置的效益。继电保护整定计算主要以常见的运行方式作为根据，而常见运行方式具体是指正常运行方式和正常检修方式[2]。对于电网220 kV系统来说，按照省厅相关规定来进行执行；对于110 kV及以下系统，则需要将变电站相关软件进行检修来作为正常解决方式，特殊运行方式则需要采取特殊处理。

整定计算是指按照系统基础运行方式，考虑被保护设备及相近回线或元件，在检修时所采取的检修方式为依据，当条件允许时可以对较多场站所相邻的两个元件进行同时停运进行检修[3]。

变压器中性点接地方式要求。对于220 kV变压器的中性点接地方式，需要按照省厅相关规定来进行安排，具体来说，应按照以下相关要求来对110 kV变压器的中性点进行接地。

首先，对于纯负荷性质的变电站来说，通常要求相关变压器应将110 kV的中性点采用间隙接地运行的方式。而对于有2台以上变压器运行的相关发电厂来说，则规定其在正常运行和检修过程当中需要严格按照相关要求，将其中1台变压器110 kV中性点采用直接接地方式运行，从而确保系统的零序阻抗能够保持稳定性，否则需要对其进行特殊处理。其次，对于只有1台变压器运行的相关发电厂来说，其变压器110 kV中性点需要采取直接接地运行的方式，而对于2台及以上变压器运行的相关带地区电源的变电站来说，则要求在正常和检修状态下，其中一台变压器110 kV的中性点采用直接接地运行方式，从而确保系统零序的阻抗稳定性。最后，对于只有1台变压器运行的带地区电源变电站来说，通常要求变压器110 kV的中性点需要采取直接接地的方式运行。

1.2 系统运行方式

通常来说，最大运行方式主要是指当110 kV系统的相关电厂机组在全开状态下，各厂、站变压器都需要投入运行当中，而中性点需要按正常运行方式的相关要求来进行接地。对于220 kV及以上系统而言，需要归算至110 kV系统的正序、零序阻抗，将其作为最大运行方式阻抗。而对于35 kV及以下系统，则需要将其归算至110 kV系统的正序阻抗，同样需要将其作为最大运行方式阻抗，同时，对于110 kV线路需要全部投入运行。

最小运行方式主要是指110 kV的发电机，在开启时变压器的相关中性点直接接地台数达到最少。对于装有两台变压器的110 kV变电站而言只将其中一台变压器，而220 kV及以上系统则需要归算至110 kV系统的正序、零序阻抗，并将其作为最小运行方式阻抗。而对于35 kV及以下系统而言，需要将其归算至110 kV系统的正序阻抗，并将其作为最小运行方式阻抗，此外，对于110 kV及以下电网，则需要采取解环运行的方式。

正常检修方式主要是指电网在具体运行时，处于常见大方式和小方式当中，110 kV系统被保护设备和与其相邻近的一回线或1个元件进行停运，具有较多出线的厂站，可以对相邻的2个元件同时停运情况进行兼顾，在采取同杆并架的双回线时，需要对同时停运的方式进行考虑。

2 220kV继电保护装置的调试技术

2.1 安装操作调试

工作人员在对继电保护装置开展安装调试时，要遵循以下3个要点：1） 在要进行安装前对继电保护装置的外观及部件进行全面查看，如果发现继电保护装置有损坏的地方要及时进行更换，防止在以后的使用过程中出现安全故障问题。2） 在继电保护装置安装后进行试运行操作，并且及时记录试运行的主要数据。3） 对安装后的继电保护装置各项功能进行正确调试，尽量将误差降低到最低。4） 对调试后的继电保护装置进行完整的数据检测，并且进行细致记录，为以后工作人员的维护工作提供一定的参考。

2.2 直流短路调试

直流系统中出现最多的故障就是直流短路故障，其次是接地回路故障，最后是信号回路故障。这里以直流短路故障为案例进行讲解，这类故障的维修步骤比较复杂，原因主要是由于系统中出现2点或者多点的接地故障导致直流回路不正常，引发继电保护装置的误动情形，该故障会给电力系统的正常运作带来严重的影响。在面对这样的故障时，可以利用“拉路法”对故障实施排查，然后针对最终排查结果对故障问题进行相关处理。其处理顺序包括以下3步：1）以信号回路到控制回路的顺序进行排查。2）以低电压到高电压的顺序进行排查。3）从室内到室外的顺序进行排查。

一般来讲，利用“拉路法”进行故障排查可以实现3 s内使停电的电力系统恢复的优势，该排查方式对于电力系统的正常运行不会带来明显的影响，所以“拉路法”排查方式目前在电力直流短路调试中应用较为广泛。

另外，还有1种常见的大电流故障，与普通电力设备进行对比，会发现大电流故障在继电正常运行过程中为经常出现的问题。所以在继电保护调试时，必须要针对大电流故障进行排查和调试，主要包括以下3个步骤：1）针对出现故障部位的实际情况进行检测和调试，确定更换保护装置的类型。2）检测并确定继电保护器短路时的负荷值，进而开展有针对性的继电保护优化工作。3）在对继电器大电流故障调试的基础上实施预防方案，以此来保证后面出现大电流故障时的调试能够更加规范合理。通过表1的数据可以更好地检测和确定继电保护装置的负荷值。

表1 继电短路保护最小灵敏系数

2.3 系统温度调试

除直流短路调试系统外，系统温度调试方法在继电保护装置中应用也较为广泛，由于电力系统在长期的运行过程中会产生系统温度升高的现象。如果这个系统温度过高，就会导致电力电气设备的快速老化及元件被烧毁等故障，这些隐患会给电力系统的正常运行带来很大的影响，所以电力维护人员应该将继电保护装置的系统温度维持在一定范围内，措施包括以下3点：1）有针对性地做好防护措施，最大限度地避免太阳直射使用中的继电保护装置。2） 为了能更好的监测到继电装置的内部温度，可设置温度检测仪器，详细记录继电保护装置的温度数据。3）定期开展继电保护装置的合理维护，一旦发现继电保护装置出现元件烧毁或者设备老化的问题，必须要进行及时更换。

2.4 同源相序的核对调试

继电保护系统正常运行的关键就是要求电源具有稳定的保护性，这也是继电保护安全高度的关键。以单相操作设备为例，调试人员需要利用电源车分相合闸进行该设备的相序和对调试，在此基础上对一体化装置和监控系统进行电压通道模拟量的判断和调试。同时，在核对和调节继电保护的母线相序时，要求主变压器高压侧的单位重合闸来决定其母线相序，一旦电压互感器的间隔不在同一条线路上，那么该继续保护由系统变压器来决定。只有通过这种形式才能更好的保证继电保护系统各线路的相序核对通过检测和调试，进而有效提高继电保护的性能。

3 220kV系统继电保护运行中需要注意的问题

21世纪以来，对电力企业继电保护装置提出了更高的要求，为了满足社会发展的需求，需要不断更新继电保护装置，通过使用先进的设备，提高电力企业的发展，使其能够快速、高效地运行，保证电力企业的安全性、稳定性，这就需要企业对我国继电保护装置的运行进行不断的创新，提升电力运输质量。为保证电力工作的安全性，必须加强对电力继电保护装置的完善，加强相关部门对电力继电保护装置的重视度。

继电保护装置作为电力运行的重要部分，此装置在实际工作生产中运用较为烦琐，为了确保继电保护装置能够长期处于高效运作状态，就需要确保维护保障措施能够准确无误，有以下5点需要注意：1）根据目前220 kV线路纵联保护的相关停运方案可以知道，在纵联保护出线停运后，线路会出现相应的单相接地故障，当一侧作为接地距离Ⅰ段保护动作，会在跳单相后进行重合，另一侧则作为Ⅱ段保护动作，在跳三相后不重合，因此，两侧保护动作效果存在差异，无法及时恢复线路的送电。2）双套线路保护与双套母差保护需要根据相关对应原则，从而构成具体的失灵回路，如果2套220 kV线路保护和2套220 kV母线保护之间出现相关的交叉停用现象，将会导致其间隔失去失灵保护作用。那么在该开关失灵后，往往只能切除相邻元件的后备保护。3）当相关线路或母差保护停运后，虽然可以应用压缩线路后备Ⅱ段保护时间的相关临时方案，但一旦断路器出现拒动，失灵保护和线路后备Ⅱ段的相关保护动作时间则需要维持在0.3 s，因此，往往会存在相应的越级动作风险。当主保护出现停运时，相关一次设备需要尽量保持陪停。4）为了满足电网的稳定运行要求，一旦出现系统故障后，需要快速采取保护动作。所以，在维持系统安全运行时，纵联保护和母差保护是十分重要的保护机制。现如今，220 kV线路都安装了相关的2套纵联保护，在具体运行过程中，需要进一步加强管理措施，从而确保运行线路能够实现保护机制，提升投运的可靠性。5）通常来说，微机线路保护装置内往往具有PT断线功能，当PT出现断线后，将会退出和电压有关的保护，从而自动投入不带方向的相间过流和零序电流保护当中。因为PT断线相过流保护定值可以按照躲过线路最大负荷电流来进行整定，所以，当线路末端出现相间故障问题后，该保护装置可能会失去灵敏度。因此，当出现PT断线后，需要及时进行处理，从而确保相关保护装置能够正常运行和发挥作用。

3.1 完善图纸资料整理与建立调试系统数据库

首先，电力工作人员在进行继电保护装置的调试前，首先要先检查继电保护装置的线路是否正常，并与设计图纸进行比对，确保设计图纸与继电保护装置安装一致。如果发现不一致的地方，应该根据现场实际情况及需求进行相应更改，并且要将更改部位标注到设计图纸中去，然后利用继电保护装置调试仪进行调试，如图1所示。

其次，在对继电保护装置进行调试时，要详细记录故障维修的情况，例如故障排查结果、故障形成原因及故障维修措施等进行详细记录，并及时将这些记录保存到系统数据库中。

最后，利用网络及计算机技术构建调试系统数据库，然后将所有继电保护装置调试数据保存到该数据库中，方便日后对继电保护装置调试信息和记录的调取，能对以后的调试维护工作起到借鉴与参考作用。

3.2 整组调试验收调试效果

在对220 kV继电保护装置进行整组调试时，需要对继电保护装置的性能和效果以不同方法进行检验，在完成每次的装置调试检测后，都需要及时进行联机整组调试，可有效降低调试难度和整组故障率[3]，其步骤有2个：1）对主变保护装置进行整组调试。其调试流程如图2所示，整组调试根据该流程进行逐一检查后，根据出现的问题进行参数调整，使其各延时、差流均在标准要求范围内。2）线路保护整组调试。对继电保护装置的电压电流进行检测，并对保护装置输出的信号、对应电压电流是否一致进行检测，要观察这些数据和信息是否匹配，以此来确保测量结果与实际值的误差降到最低。对于部分不符合要求的单元模块必须进行及时的参数调整，如果在调整后仍然不能达到标准要求的，必须对这些模块进行更换。

图1 继电保护装置调试测试仪结构图

3.3 对继电保护装置调试人员专业技术以及综合素质的要求

3.3.1 对继电保护装置调试人员的要求

首先，必须确保继电保护装置调试人员的综合素质和技术达到标准，这是保证电力企业安全运行的关键，即继电保护装置调试人员需要有过硬的技术，并且持有相关专业从业资格证，这是最为关键也是最基础的硬性要求。同时需要相关工作人员具有丰富的工作经验，能够在电力继电保护装置出现问题的第一时间找出问题的关键，并且提出科学的解决措施，起到保护作用，保证作业人员的安全性，确保人们用电的稳定性，避免不必要的经济损失。因此相关部门应该在相关工作人员就职之前对其进行技术和技能培训，提升相关人员的技术水平，确保相关工作人员能够准确、科学地操作相关设备，保证电力运行的安全性。

图2 220 kV变电站主变保护装置调试流程

其次，继电保护装置调试人员除了具备较硬的技术能力之外，还应该全面了解公司和企业的情况，一旦出现故障时，确保能够在第一时间根据公司的情况进行准确判断，并且提出相应的解决措施，确保企业电力的正常运行。由此可知，对技术人员进行专业技术培训是必不可少的，并且需要定期组织相关技术学习和交流会，保证技术人员第一时间全面掌握最先进的技术设备。

3.3.2 继电保护装置调试对技术的要求

除了明确技术人员的职责之外，还要对继电保护装置调试技术作出相应的要求，目的是提高电力企业的运行效率，促进我国经济的发展，这就需要全面系统地对继电保护装置调试技术作出规范，按照相关规定，严格执行。企业电力继电保护装置一旦出现故障，能够第一时间采取紧急措施，提升电力运行的稳定性。一旦电力系统出现突发性的故障，继电保护系统能够第一时间采取保护措施，保证电力系统的安全性。机械性采取保护措施是继电保护装置保护电力系统的主要方式，为了确保人们的经济利益不受损害，就需要对技术提出以下2个要求 ：1）需要确保继电保护装置中的命令能够准确地发出，保证安全性，降低安全事故发生的概率。2）为了实现电力运输的安全性和稳定性，就需要电力企业确保继电保护装置操作的流畅性，相关技术人员在日常工作中，要定期对继电保护装置进行检查和维修，在检查过程中严格按照工序，进行科学调试，规范继电保护装置的运行效率。

3.4 变电所综合自动化技术

实现继电保护和综合自动化具有着紧密的联系，主要表现在集成与资源共享、远程控制与信息共享等方面。将微机保护装置作为核心，并在计算机系统中纳入变电所的信号、测量、控制、计费等相关回路，从而取代传统的控制保护屏，有效地减少变电所的占地面积和设备投资等，同时提高系统的安全可靠性[4]。综合自动化技术在具体应用过程当中，具有以下特点。

3.4.1 设备、操作、监视微机化

综合自动化系统的相关子系统已经实现了微机化，在其内部还包括了系统的功能软件和信号数字化的相关内容，对常规变电所的机械式、机电式以及模拟设备等进行了摒弃，以此使系统的可靠性以及电气性能得到了极大的提高。

3.4.2 运行管理智能化

智能化的表现具有许多方面，不仅包括常规自动化功能，同时还具有着相应的在线自诊断功能，能够及时将相关信息传送到控制中心，通过主动模式有效替代常规变电所的被动模式[5]。

3.4.3 继电保护测试的数字化

数字化的测试技术是变电站稳定运行的关键。传统的变电站继电保护测试的基础是通过物理布线的方式来控制变电站继电保护装置中的设备开关。在数字化继电保护调试经验的基础上，通过使用继电保护测试仪，使变电站的电力系统能够保证稳定行和可靠性。通过变电站继电保护测试仪实现对变电站继电保护装置的电压表数据的实时监测，将该数据用于驱动继电器，以监测操作接触保护装置的输出跳闸指令。随着我国数字化技术的不断发展，电力系统的控制逐渐实现智能化和数字化，传统的人工数据监测已经无法满足现代化电力系统运行的要求。因此，电力系统正逐步从人工控制的数字化转向自动化网络技术控制。

数字化变电站中继电保护装置的测试能够提高电力系统变电站工作的稳定性，数字变电站继电保护装置中的继电保护测试系统应用十分重要。因此，需要重视继电保护信息的测试以及数字化变电站的工作情况，及时反映变电站运行的实际情况，为数字化变电站的员工人员工作带来便利，实现共享有效的测试样本值数据资源。由于继电保护测试的测试数据可以输出不同类型的消息，因此，对于不同类型的设备也可以通过数字变电站继电保护测试的有效应用快速传递信息。随着我国通信技术的不断发展，该技术实现了全国范围内的应用。因此，为了保证变电站电源系统的可靠性和稳定性，数字化的继电保护是十分必要的。通过该测试技术，确保继电保护测试装置的性能可以正常工作。因此，无论是在数据的传输过程中还是相位存在误差的情况下，都需要首先收集电压和电流信号，以确保数字化变电站继电保护测试设备的性能良好，最终实现对变电站的保护工作。

4 结语

总的来说，继电保护调试技术在电力系统运行过程当中具有十分重要的作用。因为电力系统能否正常运转需要继电保护的稳定运行，而工作人员对继电保护器的调试技术和熟练程度又决定着继续保护的性能高低，所以要求相关调试人员必须要具备较高的专业技术能力和素养，这样才能更好的食品防腐剂电力系统的正常运行，降低电力故障形成的损害程度。对此，相关工作人员需要加大研究力度，通过对其工作原理、研究现状以及应用改进等方面进行有效的分析，进一步提升该技术的应用水平。