变电站二次继电保护设计方法及问题研究

郑玮 冯腾辉 国网哈密供电公司

变电站二次继电保护涉及的技术类型较多，施工难度较高，在这种情况下为充分发挥其技术优势，满足变电站运行管理需求。应从实际出发，积极做好变电站二次继电保护设计工作，在明确设计短板与缺陷的基础上，采取针对性的设计手段，促进二次机电保护机制的优化。

一、变电站二次继电保护概述

对变电站二次继电保护技术原理的分析，引导工作人员在整体上，明确二次机电保护的基本要求，梳理二次继电保护设计要点，为后续二次机电保护设计问题的应对以及设计方案的优化提供方向性引导。

二次继电保护是满足现阶段变电站电力输送管理的手段，通过继电保护装置作用的发挥，确保电力输送任务的顺利完成[1]。二次继电保护技术与传统的继电保护方式有所不同，其采用全新的微机型保护机制，通过组合保护的方式，在变电站电源、回路上，形成相对独立的保护机制，如图1所示：

图1 二次继电保护结构示意图

通过对原有电力线路的适当调整与优化，使得二次继电保护的结构更加稳定，保护动作更加准确。例如通过微机这种独特的继电保护结构，有效改善了断路器动作失灵的情况，将断路器动作保护的准确度提高到90%。同时二次继电保护能够在很大程度上保证二次回路的完整度，进而提升了保护成效。

二、变电站二次继电保护设计存在问题

受到多种因素的影响，变电站二次继电保护设计存在一定的问题，这些设计问题的存在，如果没有得到科学解决，势必限制二次继电保护作用的发挥，增加变电站运行故障的发生概率，影响电力资源调配的有

效性。

（一）变电站零序保护问题

在进行变电站二次继电保护设计过程中，为保证继电保护成效，设计人员需要做好零序电流的管控工作，从过往经验来看，零序电流保护不当，将会导致二次继电保护中的相关装置无法按照要求实现初始化处理，导致零序电流故障诊断准确性降低，难以实现对电压的有效管控，进而导致二次继电保护成效的下降[2]。

（二）变电站母线电压转换问题

变电站运行中，母线电压的控制与切换，是提升电力传输可靠性的关键，基于这种特点，变电站在进行继电保护设计的过程中，往往需要着重做好母线电压转换与保护等相关工作。但是从实际情况来看，二次继电保护在母线电压转化方面存在欠缺，诱发母线电压接线控制不当等问题。例如设计人员没有按照要求对母线切换装置做出相应的调整，导致母线接线分流能力不佳，造成母线电压转换周期较长，难以实现电压转换以及线路保护的目的。

（三）变电站后台系统问题

变电站在二次继电保护设计环节，需要结合后台系统对整个继电保护机制做出管控，以实时反馈继电保护相关信息，增强继电保护的效果。但是从实际情况来看，二次继电保护与后台系统缺乏有效协调，继电保护器在输入电源设置方面存在缺陷，影响了实际的保护成效。

三、变电站二次继电保护设计优化策略

变电站二次继电保护设计方案的优化，要求技术人员在明确二次继电保护技术原理的基础上，坚持问题导向，在转变设计思路的基础上，调整二次继电保护设计的基本方法，弥补二次继电保护设计缺陷，打造成熟的保护机制。

（一）持续强化母线保护设计水平

母线保护水平是影响变电站二次继电保护能力的直接因素。在这一思路的指导下，设计人员应当结合变电站的实际情况，对母线保护的情形做出相应的判定，通过系统化梳理，明确母线保护、失灵保护的基本特点，通过这种方式提升二次继电保护对母线的保护水平[3]。同时做好母线失灵保护设计，在设计环节需要采用一对一的失灵保护装置，避免母线故障或者变压器故障对于母线运转产生不良影响。

（二）加大重合匣保护设计水平

变电站二次继电保护设计环节，设计人员需要做好重合闸保护方面的工作。在实际操作环节，采用母线保护的设计方式，通过母线保护机制的创建，来有效防止跳闸情况的出现。为保证实际的保护效果，还应当将专业化的保护设备引入到重合匣保护之中，实现相关保护机制具备一定的独立性，规避外部因素对于重合匣保护动作的影响，实现保护的准确性。

（三）充分遵循二次继电保护规律

在进行变电站二次继电保护设计的过程汇总中，设计人员需要严格按照二次继电设计的基本原理，掌握二次继电设计保护的要点，在双母线中设置两套电流保护装置，通过这种方式防止母线故障的发生。同时，为避免变电站线路或者变压器失灵，设计人员需要做好双重化配置，减少因设备故障而造成二次继电保护无法启动。同时考虑到实际的使用需求，降低二次继电保护实现难度，对跳合闸以及断路器等结构做出完善，针对性做好二次回路结构的简化工作。

四、结语

变电站二次继电保护的优化设计，要求工作人员能够从实际出发，突出设计重点，注重设计细节，在统筹分析二次继电保护组屏原则的基础上，系统开展继电保护装置的选型、应用等相关工作，确保二次继电保护设计的有效性，组建起完善的变电站管理机制，确保电力资源的持续稳定调配。