内蒙古电力（集团）有限责任公司锡林郭勒电业局 内蒙古锡林浩特市 026000
摘要：我国经济的快速发展，推动了电力事业的稳定发展，随着科技的不断进步，人们生活中的用电器种类越来越多，而且功能越来越强大，所以，人们对电能的需求量越来越大，如果电力系统的继电保护装置在运行的过程中出现质量问题，则可能出现局部断电的问题，会严重影响人们的正常生活，也可能导致工厂企业无法正常运转。提高电力维护人员的继电保护技术，是保障电力系统稳定运行的有效措施。本文阐述了某变电站中所采用的继电保护配置安全性，并结合变电站继电保护配置实例进行了详细的说明。
关键词：变电继电保护；安全性；处理方法；
继电保护是一种电力系统的反事故自动装置，能够在系统出现故障或者不正常运行时，准确、迅速的切除故障元件或发出信号以便及时处理。随着变电运行中继电保护技术的进一步发展和优化，不仅极大提高了整个电网运行的稳定性和安全性，同时降低了运行检修人员的劳动强度。
一、220kV侧继电保护配置
1.线路保护。220kV 线路保护配置方案属于典型的超高压输电线路保护配置方案，均配置2 套完整、独立的全线速动主保护，后备保护采用近后备原则，只有当主保护或断路器拒动的时候才由后备保护动作以切除故障。
（1）220kV 线路主保护一般包括3种，即纵联方向保护、纵联距离保护和电流差动保护。3种保护中，电流差动保护的动作性能最好，具有绝对的选择性，不需要选相元件参与就能够实现分相跳闸，并具有抗负荷电流的特性。电流差动保护由于需要线路两侧的电流采样值参与计算，所以对于保护通道的要求是最高的。随着光纤通讯技术的发展，现在的保护通道一般能够满足电流差动保护的要求，因此电流差动保护被广泛应用于超高压和特高压电压等级的长、短线路。按照纵联方向（距离）保护使用高频信号时高频信号的性质划分，纵联方向（距离）保护分为闭锁式和允许式2 种。闭锁式保护的优势在于：当线路发生故障时，载波通道可能被阻塞，但并不影响闭锁式纵联保护的正确动作。而允许式保护在被保护线路发生故障时需要向线路对侧传送允许信号和数据，故而载波通道被阻塞可能导致允许式纵联保护拒动。
（2）220kV线路保护的后备保护包括零序过流保护、相间距离保护和接地距离保护。考虑到220kV线路后备保护计算整定复杂，为简化后备保护，零序电流保护按2 段配置，一般保留零序Ⅲ段和Ⅳ段。其中，零序Ⅲ段定值按保线末灵敏度要求整定，零序Ⅳ段定值按不大于300A 整定，并适应切除高阻接地故障要求，以弥补分相电流差动保护高阻接地故障下灵敏度可能不满足要求的缺陷。接地距离保护各段定值按规程整定，且接地距离Ⅲ段保证可靠躲过本线路的最小负荷阻抗，并使其对线路末端故障有足够的灵敏度。
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2.母线保护。220kV 母线一般采用双母线接线或3/2 接线，母线保护均采用双重化配置。对于3/2 接线，其母线保护相对简单，一般仅配置母线差动保护，同时具备边断路器失灵经母线保护跳闸功能。考虑到任一段母线跳闸后对系统运行不会造成影响，母线保护不装设复压闭锁元件。该变220kV母线采用双母线接线，每段母线配置2 套经复压元件闭锁的母线差动保护，断路器失灵保护使用断路器辅助保护，仅通过母线保护出口跳本母线所有断路器。
3.断路器辅助保护。该变220kV 断路器均配置断路器辅助保护，三相不一致保护统一使用断路器本体三相不一致功能。对3/2 接线方式，当一串断路器中一条线路停运，则该线路侧隔离开关断开，此时保护用电压互感器停用，线路主保护也停用，该范围短引线故障，将没有快速保护切除故障，为此需设置短引线保护。当电力系统在某种情况下出现故障时，对侧感受到的故障信号可能不灵敏，远端的断路器不能及时跳闸隔离故障点，这就需配置远跳保护来实现。对3/2 接线方式和带有高压并联电抗器的线路，应配置2 套采用一取一就地判别方式的远方跳闸保护。当系统需要配置过电压保护时，过电压保护集成在远跳保护装置中。
二、主变保护
220kV变压器的主、后备保护遵循双重化配置原则，主保护主要是采用具有制动特性的电流差动保护。为了消除变压器励磁涌流的影响，一般采取二次谐波制动或者波形间断角原理来判别变压器是否发生了励磁涌流。为了消除变压器过励磁的影响，采用五次谐波电流制动元件作为过励磁闭锁元件。目前，该电网220kV 变压器CT断线均不闭锁差动保护。变压器后备保护包括复压闭锁方向过电流保护、零序方向过电流保护、阻抗保护、公共绕组零序电流保护和过负荷保护，可以作为母线故障、主变绕组故障和线路故障的后备保护。值得注意的是，由于变压器低压侧母线一般不配置母线保护，且变压器高、中压侧后备保护对低压侧故障灵敏度往往不能保证，因此变压器低压侧复压闭锁方向过电流保护必须按照对低压侧母线故障有1.5 倍灵敏度整定，且复压闭锁元件和方向元件均退出以保证对低压侧故障的可靠切除。正常运行中，220kV变压器低压侧复压闭锁过电流保护一般情况下不允许退出运行，当该保护必须退出运行时，需采取措施保证保护停运期间低压侧故障的可靠切除。
三、110kV侧继电保护配置
110kV线路主保护一般包括纵联距离保护、纵联方向保护和电流差动保护。对于纵联距离（方向）保护，保护通道为光纤通道时，保护采用允许式；保护通道为载波通道时，保护采用闭锁式。110kV线路后备保护采用远后备原则，当本线路保护或断路器拒动时，由上一级线路保护（即220kV 变压器高、中后备保护）来实现远后备。后备保护由零序方向过电流保护、接地距离保护和相间距离保护构成。为解决部分110kV 线路零序电流保护零序方向元件动作值达不到保护装置动作门槛的问题，全网零序电流保护动作于跳闸的最末一段，零序方向均退出。220kV 变电站110kV 母线均采用双母线接线方式，母线保护功能较3/2 接线母线保护更为复杂，一般包括母线差动保护、母联相关的保护（母联失灵保护、母联死区保护、母联过流保护、母联充电保护等）、断路器失灵保护等，失灵保护功能集成在母线保护中。由线路保护及变压器保护启动，母线保护装设复压闭锁元件，并具备所有支路“解除复压闭锁”功能。该变110kV母线配置单套母差保护。母线差动保护分为大差差动和小差差动，大差差动主要用于判别区内和区外故障，小差差动用于故障母线的选择。母线差动保护停运期间的母线故障由变压器高、中压侧后备保护以及110kV 出线对侧后备保护共同动作切除。
四、继电保护故障的主要处理方法
1.分析法。分析法主要用于线路保护中出现的故障，使用分析能快速找出出现故障的故障点，提高维修效率。
2.电位变化法。电位变化法处理继电保护故障较适合开关拒分拒合的情况，根据实时监测的回路中直流电压和电位变化，判断故障点；同时，应特别注意，保护检验室保证旁路开关等设备的正常运行。
3.经验判断法。通过经验判断法处理继电保护的故障是建立在大量记录和分析总结的基础上进行的。这种方法在实际处理故障中非常实用，平时的积累总结能帮助工作人员快速判断故障并解决。
电力系统的变电运行是社会生活生产用电保障的重要环节，其变电继电保护具有十分重要的意义。因此，保证变电继电保护的安全和及时进行故障处理对整个电力系统的发展以及对社会的进步都具有重要的意义。
参考文献：
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［3］翟宪勇．我国电力系统继电保护技术的现状与发展［J］． 黑龙江科技信息，2015，( 14) ．
论文作者:张永震
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/23
标签：母线论文; 故障论文; 线路论文; 电流论文; 断路器论文; 继电保护论文; 差动论文; 《防护工程》2017年第26期论文;