浅谈35Kv变电站建设继电保护装置工程

李红光 何昆 周黎黎

摘要：当今电力是世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一，保障电力系统在运行以及工作中的安全性，可以在一定程度上促进国民经济长期健康发展。为了保证电力设备运行的稳定性，减少其在运作过程中产生的安全问题，有必要对于继电保护进行更为深入的研究，以从根本上遏制大范围停电现象的产生。继电保护的设计和整定计算，对于城市电力系统运行的稳定和安全来说，有着不可忽视的作用，并且其也是保证电网安全稳定运行的一项刻不容缓的工作。

关键词：35Kv变电站、保护装置

随着社会的发展继电保护有着不可替代的作用，变配电站的实际运行中，经常会有发生异常的故障，或者是由于电力操作人员的不良操作引发的电力系统故障，这是，就需要继电保护装置在其中发挥消除故障，迅速以及有选择性的切断故障的作用，从而不至于造成整个电力运行系统的瘫痪。对于 35k V 的变电站来说，其应用范围是极其广泛的，其主要应用于城市中的工业网络和一般居民生活的电力网络，还有就是应用于农村以及企业中的电网建设。35k V变电站的高效以及稳定运行，不仅仅关乎着城市中工业电力网络的运行的稳定，影响着城市的建设以及经济发展，还在一定程度上影响了下一级变电站的安全运行。

一、继电保护装置基本原理

1、35KV 线路电流速断保护

以电流的大小来选择保护范围。分为瞬时保护和带有时限的电流保护为主。采用星型接线方式，并且采用二相接线方式，电流保护采用瞬时电流速断保护。

2、35KV线路过电流保护

当线路发生短路故障时，母线电压急剧下降，导致其电流超过电路进行正常工作时的电流，即从这个现象出发，来判断电路中是否发生了故障，继电器的选择性通过动作时限响应时间的大小来划分，并且根据有无时限划分成两种不同的工作类型，二相星型接线方式的选取，保证了可以根据电流的时限来对于电路系统进行保护，继电保护装置可以在一定的响应时间之内，延长其响应的电路范围。

3、平行双回线路横联方向差动保护

是反应平行双回线路的电流之差的大小和方向。這种继电保护装置以电流工作元件以及电压工作元件为主，电流元件主要是为了判断故障发生的类型，电压工作元件主要是为了判断故障发生的位置以及范围，双向回路可以保证在最短的响应时间之内，采用相应的保护动作来维持电路系统的稳定运行，由于存在动作保护区的盲点，因此，在实际的工作流程中，进行故障切除的时间往往要超过预期的时间。

4、变压器瓦斯保护

瓦斯保护采用的主要设备是瓦斯继电器，瓦斯继电器通过连接在变压器的油箱上，可以对于多种电路故障类型的判断以及排除，例如电路连接发生的多相短路，铁芯故障，以及油箱老化等等，其工作的原理主要如下，当变压器产生工作不正常现象时，里面的油就会在一定工作条件之下分解，分解产生的气体通过油枕传递到瓦斯继电器上，使得继电器发生响应现象，实际的情形更多的是瓦斯继电器通过油箱内油位的改变来判断变压器是否发生工作异常，瓦斯保护根据变压器故障程度的不同可以划分成轻度瓦斯保护以及重度瓦斯保护，两者的区别在于作用的对象不同，轻瓦斯保护的作用对象为信号，而重瓦斯保护作用的对象却是闸开关。同时，引发两者作用的故障现象的程度有着很大的不同，前者是由于油面降低导致的轻微的触电连接，而后者则是由大量的油面分解产生的气流冲击而导致继电器的浮点闭合的现象。

5、变压器纵联差动保护

这种保护装置采用环流保护的原理，通过电流在臂中进行环流，继电器中就会同时出现两种不同方向，但是相同大小的电流，产生极性相消的情况，所以差动保护不动作;当在主变高、低压侧电流互感器之间产生短路，继电器中也会出现两种方向相反的电流，但是此时电流的大小已经不相同，就会导致继电器发生动作，在差动继电器电流为叠加电流，所以差动保护动作[30]。在实际运行中由于变压器的励磁涌流、绕组接线组别和电流互感器实际变比与计算变比存在误差等因素的存在，导致继电器会产生一定的误识别的可能，消除这种方法可以通过整定电流，对于电流进行相位协调，以及采用一定的电流变流器来实现。

二、主变压器继电保护装置设置

采用了电力变压器为主要的电力设备，因此，在实际工作环境中继电保护装置的设计必须根据其故障的类型以及正常工作的情况进行故障保护的，从降低电路的响应时间以及提高电路工作的稳定性入手，进行下面的主保护，后备保护，辅助保护的设计。

1、主保护：瓦斯保护是经常采用的主保护类型，其主要以检测电路工作过程中的变压器内部油面的变化为主，判断故障发生的标准，另外根据电路的速断保护的工作标准，对于反应器的短路现象进行判断。直接接地的电网短路，和由引出线接地引发的电路短路，都是几种较为常见的短路类型。

2、后备保护：过电流保护，用以外部短路及变压器内部短路。

3、异常运行保护：过温度保护，用以检测变压器的油温过高;风机的启动电流必须被控制在一个合理的范围之内，一般是以不超过变压器相电流正常工作电流的 60%为主，启动的方式使用自动控制系统，另外，在风机的启动过程中，需要时时对于油箱的油温进行检测，防止油温因为不正常的电流而升的太高，过负荷保护，变压器过负荷时发出信号。

三、 变电站的自动装置

对于架空线路的故障大多数为雷击、外抛物及树木碰触导线、绝缘子脏污等短路现象。此时值班运行人员送电后可以恢复供电，但操作恢复时间较长，由于用户的设备已停运，这样就影响了用户，因此在设计上采用自动控制的三相接线的闸装置，这样就可以防止断路器因为电路故障发生的跳闸对于电路中其它设备的工作影响，通过采用在断路之后，闸装置还可以实现短暂的闭合的工作设计，在最大限度上减小了电路故障对于电路产生电力传输的损失[27]。根据变电站在工作过程中采用电力负荷的不同，选择合适的备用电源的控制时间，供电的可靠连续性得以提高，人身设备的安全得以保证等。

四、结 论

35KV 变电站继电保护装置提高对重要负荷供电的可靠性，装设于变电站内，实现了备用变压器的自动投入和运行切换的操作，从根本上改变人工倒闸切换慢的状况，提高了备用变投入操作的快速性和可靠性，实现了实时的变压器切换。自动装置可作为调度自动化系统的终端运行，也可作为独立的现场单元设备运行。

参考文献：

[1]周五仲.继电保护自动装置及二次回路应用基础.中国电力出版社.2012.

[2]于永源，杨绮雯.电力系统分析[S].中国电力出版社.2007.

[3]贺家李.电力系统继电保护原理（第四版）[S].北京：中国电力出版社.2010.

[4]韩笑.电气工程专业毕业设计指南——继电保护分册（第二版）[S].北京：中国水利水电出版社，2008.