摘要：主要研究特高压变电站110kv系统继电保护配置设计新方案，从电容器不平衡保护、断路器失灵保护、电抗器保护三方面，对特高压变电站110kv系统继电保护配置方案进行了探讨。
关键词：特高压变电站；110kv系统；继电保护配置
智能变电站是智能电网核心组成，是电网功能的重要承载结构，智能变电站设备数字化、集成化程度很高，结构紧凑，便于拓展、升级、改造与维护，突破了传统变电站的信息孤岛，为智能电网提供稳定可靠的通讯服务，研究特高压变电站110kv系统继电保护配置设计策略十分必要。
一、电容器不平衡保护
并联电容器和电抗率电容器都直接了连接主变低压端母线，采用双塔布置方案，每个塔都H桥式接线，5%电容器组和12%电容器组桥臂参数一致，但12%电容器组上下桥臂串联单元数不同，需设置内熔丝保护电容器内部元器件。电容器内部元器件在工作过程中出现击穿或故障，故障元件对应内熔丝会将该故障元件与其他正常元件隔离，导致其他相邻元器件电压、电流升高，有可能导致其他元器件随之损坏击穿，故障范围持续扩大，出现大规模电容器设备故障，为了避免这种情况，需要进一步加强对故障元器件的检测。H桥式电容器内部元器件动作，元器件中会出现不平衡电流，通过对中线回路不平衡电流的检测就能够判断电容器内是否有元器件保护动作。电容器组保护可以设置为两级选择性保护方案，分别为电容器不平衡保护和内熔丝保护动作。保护动作值一般为故障电容器附近其他元器件过电压的1.3倍，避免电容器误差引起的不平衡电流值导致的误动作。同一桥里，下臂上臂串并联单元数量不一致，桥臂内可能出现内熔丝动作，元器件不平衡电流、过电压值均远高于其他桥臂，因此电容器不平衡电流定值以串并联单元不等桥臂计算结果为准，确保系统与电容器运行安全。
二、断路器失灵保护
电力设备线路后备保护电流互感器、断路器故障，不能直接切除回路主保护，需要借助相邻元件后备保护切除。如果一旦发生故障，故障规模可能快速扩展，造成严重的后果时，需对主保护断路器加装失灵保护。110kv主变两端母线分别连接分支总断路器，从而接引使用变压器与无功补偿装置，系统中性点也无需接地，系统中所有装置都设置有对应的继电保护装置，隔断母线也有母差保护，断路器失灵设置有对应保护，但是设计方案要保证总断路器失灵时能够切除故障，确保设备与高压电站正常运行。110kv母差保护动作导致分支断路器跳闸，而断路器失灵，就需要断开中压侧、主变高压断路器，防止故障范围进一步扩大。为预防这种情况，要求在安装断路器失灵保护装置的同时，还要在母差和主变保护中加入110分支断路器失灵辨别逻辑。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆110kv母差保护根据保护动作出口和分支断路器回路电流动作，110kv分支断路器失灵，母差保护短路器将转接主变，保留电量完成中压侧、主变高压断路器三相跳闸。过流保护有两段，分别为跳本侧和断路器失灵以及跳主变三侧短路。110kv并联电容器、电抗器以及站用变压器断路器失灵，可设置元件远后备，支路引出线与设备故障，元件保护使断路器跳闸，断路器失灵，主变110kv侧限时速断保护器动作，主变低压侧分支断路器跳闸，切除故障元件和线路。
三、电抗器保护
110kv电抗器以干式空心式最为常见，三相线Y字形连接，每相线均为40Mvar单元串联组成。我国100kv电抗器应用不多，国家标准也没有给出明确的要求，可以依据工程组审查结果，给予过流保护和速断保护，作为电抗器绕组主保护与后备保护，500kv变电站以及35kv低压变电站中过流保护和速断保护工程经验比较丰富。相比之下，负序功率保护电量值有限，检测困难，容易出现误动作，缺乏成熟的运行经验，因此选择过流与速断保护形式，双Y形接线方案，配置横差保护，条件具备尽量选择油浸电抗器和瓦斯继电保护器，应对匝间故障。110kv并联电抗器容量在240Mvar以上，应该选择纵联差动保护方案，并且电抗器投入会产生无励磁涌流，导致差电流，所以电抗器差动保护定值尽量选择远小于速断与过流保护的动作值，使差动保护电抗器匝间短路故障灵敏度高于速断保护与过流保护，作为匝间短路故障保护补充。中性点不接地系统相连并联电容器、并联电抗器等设备继电保护方案直接影响到设备和变电站系统运行的安全性与可靠性。电流速断定值要避开电抗器接入励磁涌流，一般情况下电抗器投入励磁涌流小于额定电流1.5倍，因此规程规定的5-7倍额定电流处于安全范围，能够保证系统最小运行方式下，电抗器端部故障时仍然保持灵敏度。
四、结束语
110kv中性点不接地系统应用相对较少，系统运行安全性和电抗器、电容器继电保护装置密切相关，需要根据实际情况，对继电保护系统进行优化设计。
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论文作者:草勒蒙
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/13
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