继电保护二次电压切换问题分析及对策研究

周飞达，李 纳

（国网江苏省电力有限公司泗洪县供电分公司，江苏 泗洪 223900）

0 引 言

变电站在电力系统中处于一个十分重要的地位，变电站的正常运行对于居民的生活用电产生很大的影响。在变电站的继电保护设备上，二次电压切换时经常会出现一些问题，解决这些问题能够让变电站更安全地完成变电工作。

1 继电保护中二次电压切换出现问题的原因分析

继电保护中二次电压切换出现问题的产生原因有很多，通常出现问题多集中在设计方面的不足以及运行过程中的检测出现纰漏。

1.1 设计方面存在的不足之处

在变电站的变电系统中，通常需要一些刀闸辅助开关来起到一定的辅助作用。在这些刀闸辅助开关的设计上和质量上存在的一些问题是导致继电保护中二次切换问题的主要因素之一。由于这些刀闸辅助开关对于整个变电系统的影响较小，所以在变电站的建设时对这些细节部位的开关质量关注较少，导致这些刀闸辅助开关容易出现一些质量问题。例如，刀闸辅助开关常闭接点的质量问题会导致继电保护二次电压切换出现一些问题。如果刀闸辅助开关常闭接点出现一定的故障，会使得刀闸辅助开关不能准确地反映刀闸的正确位置。一旦刀闸的准确位置不能得到真实的反映，在进行二次电压切换时就会使得在两条母线之间形成较大的电势差，并在双母线系统中的一些设备内产生较大的短路电流。这些较大的短路电流会在系统内产生很大的热量，导致一些设备被烧毁，在情况较为严重时还会产生一些明火，遇到一些较为易燃的设备材料时会产生较大规模的火灾。一旦产生较大的火势对于整个变电站将会造成十分严重的打击，造成较大的经济损失和人员伤亡[1]。

1.2 检测维护中存在的问题

除了设计方面存在的一些问题，在变电系统的维护和质量检测方面出现的一些问题也会导致继电保护中二次电压切换出现一些异常。例如，在一些较为偏远较为落后的地区，变电站中变电系统的维护和质量检测却经常不能够定期进行。事实上，变电系统中一些设备较容易出现故障。这是因为一些设备和原件本身都有使用寿命，一旦超过了最长使用寿命，并且这些设备处于一些较为偏远落后的地区，就会进一步因检查和管理力度不足而出现故障，尤其是一些重要的开关设备。开关故障会导致电路出现断路或短路的情况发生，进而产生巨大的短路电流，这些短路电流会在短时间内产生很大的热量，造成一些设备的损坏，在一些保护措施较差的变电站如果情况较为严重，甚至会发生爆炸等安全事故[2]。

2 应对继电保护中二次电压切换问题的一些对策

2.1 完善继电保护设备的设计

在设计过程中要根据该变电站的总接线方式进行一定的调整，这样能够让继电保护设备起到更好的保护效果，在二次电压切换时产生问题的概率也会更小。在电压切换回路设计时，除了要考虑变电站总接线方式外，还需要考虑继电器的接点方式设计。目前，我国的大部分变电站进行继电保护时通常使用同时动作信号。在使用这种信号进行继电保护时，使用双位置继电器能够更好的完成继电保护工作。在继电保护二次电压切换的各种影响因素中，母线运行方式的判断也是十分重要的，在母线的保护措施设计中使用断路器进行保护也是较为安全的设计方式之一。断路器的使用能够准确地判断母线运行的形式，在继电保护中二次电压切换出现问题时，即使切换电路产生一些异常，由于断路器的存在，也不会对母线的正常运转造成过多的影响[3]。图1为二次电压切换部分原理图。

2.2 完善对于变电站继电保护系统的检测和维护

除了在设计方面进行一定程度的优化，在继电保护系统的运行中提高检测质量以及定期进行维护也是减少二次电压切换故障问题出现的有效方式。在变电站运行的各个系统中，通常都会进行较大电压的荷载，一旦某些设备出现一些故障，就会产生较大的危害。因此，要建立一个完善的检测系统对变电站中的各个系统进行实时的相关检测。此外，继电保护系统是较为复杂的，很容易出现一些问题，因此要对其进行定期维护。

2.3 进行人才培养，从技术层面解决继电保护二次电压切换故障问题

想要从根本上解决继电保护二次电压切换容易产生故障的问题，就需要从技术层面进行更新，研究更加全面先进的技术。一些高等院校的电力专业可以让学生进行与电力系统继电保护二次切换电压故障问题解决相关的课题研讨和项目研究，国家也可以制定一系列的政策鼓励年轻人进行技术方面的研究和深造，学习更加先进的科学知识并加以利用，研究出更加稳定，更不容易出现故障的继电保护系统。

图1 二次电压切换部分原理图

2.4 利用计算机互联网技术帮助解决继电保护二次电压切换问题

计算机互联网行业近些年来发展十分迅速，计算机和互联网已经不再仅仅在自身的领域发挥作用，已经在各个领域都发挥了十分重要的作用，帮助其他领域完成一些较难处理的问题。计算机强大的构建模型以及模拟系统，具有运算速度极快，存储容量巨大的优势，可以建立起一套完善的模拟系统。在这个系统中，不但可以进行许多数据方面的计算和处理，还能够模拟一些继电保护二次电压切换的情况。在这个模拟系统中，可以将设计的电路和装置通过建立模型进行测试，通过多次的测试发现电路设计以及装置设计方面存在的问题。设计团队能够根据模拟系统中所设计电路和装置的运行情况，有针对性地做出一定的调整和改变，在设计层面尽可能地减少可能出现的问题。利用计算机的模拟技术，能够让设计层面的问题在早期就被解决掉，避免在设计过程中难以发现。除了解决设计层面的问题，利用计算机进行二次切换的控制也是计算机在继电保护领域的主要作用之一。计算机程序进行二次电压切换的操控，能够更加精确和准确，相比于人工进行操作会减少一定的危险性和不精确性。另外，必须采用人工手动操控的设备也可以利用计算机模拟技术进行相关的模拟操作，通过计算机模拟后操作人员能够拥有更高的熟练程度，在进行实际的操作时能够减少由于不熟练所导致的问题。

除了计算机技术，互联网技术的应用也能够对继电保护二次电压切换提供一定的帮助。现在网络已经不仅仅局限在计算机设备之间进行联通，物联网的概念已经逐渐在生活中和工业生产中进行尝试和使用。继电保护装置中的原件和装置也可以通过互联网相互连接，建立起一个完善的网络结构。利用互联网对继电保护装置进行实时的监控，在发现继电保护二次电压切换出现问题时，能够通过网络及时地传输给管理部门，第一时间给出解决方式，提高了继电保护二次电压切换问题的处理速度和处理效率。利用互联网以及物联网将继电保护系统互相联通的好处在于能够将机电保护装置形成一个整体，能够充分协调每个装置，减少由于部分装置运行问题所导致的整体问题出现，也便于技术人员进行故障排查和处理。

3 结 论

变电站继电保护系统中二次电压切换问题的产生原因主要由设计方面和检测维护方面两个因素所导致。在设计层面减少继电保护二次电压切换问题产生需重点从两个方面进行优化。一方面，电压切换回路的设计时充分考虑变电站的总接线形式，另一方面可以通过断路器的设置保护母线避免受到严重的损害。在检测维护方面要加强对于变电站内各个系统的实时检测，在设备出现故障时能够第一时间进行处理并发出警报，提醒变电站工作人员进行检查和维修。此外，想要从根本上解决二次电压切换问题还需要从技术层面进行优化，需加强人才培养，优化技术。