论变电站继电保护的工作原理及价值作用

郑龙 杨舒婷 王淼 张佳宾

摘 要：当前我国电网的基础即为变电站，为了使变电站更好地工作，管理人员积极开展变电站技术，在开展的过程中，引入继电保护，从而使变电站运转正常。依据继电保护的工作原理，应主要保护变电站的线路与母线，可有效加强变电站的稳定。

关键词：变电站;继电保护;工作原理

引言

随着技术的进步与发展，在变电站中，使用继电保护设备较为普遍，由于变电站的磁场较强，再加上其高压设备较多，若强电磁干扰设备，极易引发安全事故。大气干扰或供电系统的外干扰也会影响弱电设备，但随着我国继电保护技术的增强，可有效保护变电站。

1变电站继电保护的工作原理

继电保护的主要工作原理为当变电站在运行时发生故障后，会出现电压降低或升高、电流突然增加、温度、瓦斯的温度同时升高及运行频率降低等现象，且该现象的数值大于继电保护的额定值，进而使继电设备发出报警信号或跳闸指令。跳闸的方式通常有两种，即电流值与时间值，若该跳闸的性质为电流值，电流值上升速度越快，则跳闸的速度越快;而性质为时间值时，当故障电流值大于整定值后，在一段时间后，为了更好地保护变电站，发出跳闸指令，进而暂停变电站的运行。在运用继电保护技术保护变电站的过程中，其目标也较为明确，利用该技术后，可使变电站供电变得更加可靠。检修继电保护设备时，可提升该设备的可用系数与可靠性，防止出现传统检修方式的不足，并使相关设备的寿命得以延长，进而使用户用电变得更加安全、可靠。

2变电站继电保护的价值作用

2.1变电站继电保护的类型

继电保护分为多种类型：

2.1.1发电机保护

技术人员应保护发电机，其短路的形式较多，主要为定子绕组，当档子绕组接地时，在相间的过程中会产生短路;发电机的外部也会产生短路，若其负荷过重，定子绕组经过电压时，其励磁回路会出现两点或一点接地，也会形成失磁故障。在发生故障后，大多采用解列、停机等方式进行出口，进而使故障范围缩小，并发出信号。

2.1.2线路保护

在线路保护方面，根据不同的电压等级，采用对应的保护措施，架空长线、电缆或输电线路若长度不同，电网内中性点不同的接地方式也会形成继电保护，进而出现过负荷、单相接地、接地短路及相间短路等。

2.1.3母线保护

针对母线保护，在多处变电场所与发电厂都应安装专有的母线保护设备。

2.1.4电力电容保护

在保护电力电容器方面，由于其内部故障而造成出线短路，若断路器与电容器组形成连接也会产生短路，其原因在于当电容器组内部出现故障时，电容被切除后会经过电压，而当电容器组再度过电压时，其母线会产生失压状态。

2.1.5高压电动机保护

高压电动机会形成多种短路方式，如在同步电动机中，产生非同步的冲击电流、电动机出现失磁效应、底子绕组的电压较低、电子绕组出现单相接地及定子绕组发生相间短路等，多种方式都会形成电动机保护。

2.2变电站继电保护的配置

针对继电设备的保护装置，设计人员可进行三方面的保护：首先，针对线路保护，设计人员可应大力发展智能变电站，并将测控功能与站内保护进行有机结合，其配置方式采用间隔单套。在开展线路保护的过程中，可进行直接采样，并将断路器跳掉，经过相关网络技术，可开发出重合闸与断路器失灵等功能。其次，技术人员还需保护变压器，依照相关流程，保护变电压电量时，一般的配置方式为双套，并实行设备一体化。若两种设备分开，其后备装置需结合测控装置。采用双套配置的过程中，将各侧的单元合并，而各侧的终端最好使用双套配置。最后，分段保护母联时，技术人员应将智能终端与分段保护装置相连接，在不进行交换网络数据的情况下，实现直接采样与跳闸的功能。与此同时，在保护智能终端、合并单元时，要通过网络进行信号传输。按照配置要求，该类继电保护设备应按单套配置进行分段保护，从而形成测控与保护的一体化。当分段保护出现跳闸时，其方式大多为点对点直跳，而网络方式则应用在其他分段跳上。

3开展变电站继电保护的实施措施

当前电网的规模在不断扩大，其电压等级也相应升高，针对继电保护的需求也有了较大改变。在发展智能变电站的过程中，不但要保障原有的继电保护功能，还需不断改善继电保护内部信息交换的方法，即相互操作、信息共享。

3.1采用新型测试器具

技术人员在试验前，需仔细检测继电保护装置内部的电流与电压值，其方式可选用合并器内部的光数字信号，传统继电保护装置的测试仪器只能将模拟量输出，而当前的新型测试仪，即光数字信号仪器，在开展测试的过程中，该仪器可借助保护装置内部的光纤进行直接输入测试，此方式有效避免了相应误差，减少了多种传统式检验步骤，如采样精度或零漂等，节约保护成本的同时，也改善了保护装置的使用效率与效果。为满足继电保护装置的实际需求，工作人员还需严格保证数据传输的时间间隔，若其传输时间差距较大或并未同步，应合理选择保护装置，并对母线保护或变压器保护等实行科学的测试与管理。

3.2改善网络传输方式

针对一二次设备的具体情况，相较于传统保护方式中的直接跳闸，当前变电站在应用继电保护时选用了GOOSE网络，运用该网络系统可实时发布跳闸指令，若想更加便捷，可改用智能型开关。借助网络内部的跳闸指令与启动关闭信号，相比传统式保护回路，新式继电保护更加可靠。与此同时，GOOSE网络内部的信号传输与原继电保护装置内信号输出的方式相同，当前开入或开出量已转化为差异化的GOOSE报文，而非24V、220V的信号。对于继电保护装置的输出或输入信号，为保证其实时性和正确性，试验人员可利用整套传动试验进行验证。

4结束语

综上所述，智能变电站影响着国家电网的发展，为了更好地开展变电技术工程，针对继电保护技术，国家制定了较多的标准与规范，但在实际发展过程中，为降低事故发生的概率，保护人员应了解继电保护工作的价值。

参考文献：

[1]智能变电站对于继电保护工作的影响[J].贾嘉.科技风.2017（13）

[2]智能变电站对于继电保护工作的影响探析[J].计冬哲.无线互联科技.2018（03）

[3]智能变电站对于继电保护工作的影响[J].路小军，杨晶.中小企业管理与科技（上旬刊）.2018（09）

（國网乌鲁木齐供电公司  830000）