摘要：随着电力系统的飞速发展，各个方面对于供电安全及质量都提出了更高的要求，变电站作为重要的供配电枢纽，其运行质量至关重要。在变电站设计过程中，二次继电保护设计时非常重要的一个环节，通过对以往二次系统设计、运行情况的统计分析，我们发现由于设备种类繁多等因素，导致二次继电保护在投运后问题频发，严重影响了变电站的安全稳定运行。
关键词：变电站；继电保护；设计方法；问题
一、变电站二次继电保护设计原则
为了保护变电站的二次系统，可以采取继电保护设计的方式实现保护。具体的二次继电保护设计，需要保障继电保护装置按照如下原则展开设计：
①选择性，保护过程中，保护装置可以对二次设备的状态进行解读和分析，单独完成对出现故障的设备进行切断，并保障未发生故障的设备处于正常运行状态。②迅速性，就是在二次设备在发生故障时，继电保护装置可以在最短的时间内，能够快速完成对二次设备的切断，完成保护任务。③灵敏性，在二次系统出现故障，无论何种故障类型和故障位置，只要发生在继电保护装置的保护范围内容，继电保护装置需即刻做出保护动作，实现保护工作。④可靠性，二次继电保护设计时，需要保障继电装置能始终处于良好的状态当二次系统出现故障时，继电保护则能够切实完成保护。
二、变电站二次继电保护现状分析
2.1设备带电检修现状
带电的电流互感器在二次回路上工作的过程中，避免互感器二次侧开路，回路的永久接地点不得被断开；在短路电流互感器二次绕组方面一定要应用短路片等，要确保短路的可靠性，避免导线的缠绕。不要在电流互感器和短路端子之间回路上进行工作。带电的电流互感器二次回路进行工作，其目的在于避免二次侧开路出现高电压的问题，带来严重的故障损坏。需要注意的是，如果在带电的电压互感器二次回路上展开工作，要避免二次侧短路或者接地问题出现。在实施取下电压端子连接片工作的过程中，一定要谨慎，避免与相邻端子发生误碰的问题，在拆开电压线头的时候，需要标明记号，利用绝缘布将其包好。在操作的过程中操作人员需要应用绝缘工具展开工作，例如绝缘手套等。同时在工作之前也需要停止使用保护装置，为保护装置的安全运行提供保障。
2.2设备停电检修二次继电保护措施
将被检修设备联系的电流回路、电压回路断开；将被检修设备电流互感器断开，确保能够对母线回路电流起到保护作用。对启动失灵保护跳闸的回路断开，保护启动远跳装置；另外，需要将被检修设备启动中央信号、故障录波回路等断开，将智能变电站二次继电保护的作用充分的发挥出来，从而为智能变电站的运行提供保障。
三、变电站二次继电保护存在的问题
3.1零序电流保护
对零序的保护只需要使用通用定时比较器T1，这种比较器是事件管理器EVA中的一项，同时进行连续增加和计算数据模式就可以了。PFC部分的系统流程是，在主程序开机后或者复位后，对系统首先进行初始化。其他初始化还有变量初始化、事件管理器以及中断进行初始化。中断流程主要是对整流电压以及电感电流进行输入和输出。对这些模拟信号进行采样，同时进行A/D转换。最后进行电压环路的调节。零序电流的作用就是及时排除和解决这些单相接地现象的发生，确保线路的正常运行。零序电流常使用的元件类型是零序电压在3UO和电流在3IO形成的方向上。
3.2母线电压进行切换问题
如果变电站使用双母线进行施工时，需要对母线电压进行二次切换，在实际的操作中使用母线侧隔离闸。如果在电力正常运行的情况下，隔离电闸出现接触不良情况就会出现失压或者发生距离保护误动的现象，因此，要提前想办法解决这种现象，生产厂家在生产切换继电器时，在电压切换箱中将切换转换器改为双位置继电器。
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3.3变电站的后台系统问题
对变电站自动化设计中，后台系统的一些细节问题是容易忽略的。需要进行电流的输出和计算寄存器值和占空比，同时产生PAM信号控制开关。在正常操作的情况下，变电站直接供电，电源电流成为后备电源。在选择逆变器时，逆变器的容量大小需要在500～1000VA之间选择，这样就可以解决后台监控经常会出现的问题而且也能稳定电源电压，保证整个系统运行的可靠性和安全性。
四、变电站二次继电保护设计方法
继电保护的装置方法、技术需求及组屏方案都可以参考国家电网公司变电站的标准设计内容，本文只针对220kV变电站的继电保护的一些功能差别比较大的以及机器配置和组屏方法做出详细的分析和阐述。
4.1 220kV母线保护和断路器失灵保护
以往的继电保护和自动装置的安全使用情况表明，失灵保护产生的主要原因是误碰失灵保护进入回路，因为失灵电流的判断是通过独立装置进行实现的，而不是由经常说的跳闸功能的失灵保护来判断的。如果出现这种现象，失灵保护很容易进入回路，需要依据相关技术进行操作并且判断电流的方向。针对失灵电流的运行需要有准确的判断力和观察力，从而解决出现的问题，保证它运行的可靠性。
4.2 220kV线路重合闸问题
在断路器的失灵保护现象出现以后以及对失灵的电流功能做出判断以后，二次典型设计中不再进行配置断路器的辅助保护设备。因此，在实际的操作中对每一套线路的保护需要含重合闸这项功能。同时为了缩短电流回路，也要保持两套保护线路之间的相对独立性。二次典型设计是将两套重合闸采取一对一的线路保护方法，即保持在控制状态下发挥各自不同的方法，对启动和封闭之间可以使用相同的方法。所以每套线路的保护和重合闸可以同时进行启动和运行，同时退出。如果电力的运行只需要一套重合闸进行操作时，那么另一套重合闸可以选择压板断开或者对其进行控制设置。
4.3电压切换箱的操作
电压切换箱的操作中，可以选择双位置接点，这样可以避免接触不良，确保不会失去电压。但是在检查时，如果操作不到位，很容易发生反送电。因此，对电压切换箱以及保护装置，在二次典型设计时就需要把隔离刀闸的辅助接点使用单位设置输入方式，如果刀闸的辅助接点出现接触不良的现象或者造成切换回路出现变化时，在不会失去电压的情况下，选择短时间地退出一套线路的运行。
4.4信息管理系统
目前经常使用的Windows系统的代码很多，当然出现的恶意代码也是比较多的。经常使用的PC硬件的可靠性偏低，计算机操作系统的稳定性也比较弱。但是LINUX系统的安全性很高，而且该系统出现的恶意代码相对比较少。同时UNIX系统有着很强的安全机制，系统的核心部分具有很高的稳定性，备份功能比较完善。除此之外，该系统的嵌入式设备系统稳定性比较好，可靠性较高，相关的装置设备使用起来比较方便和可靠，因此UNIX系统不会产生由于硬盘储存设备因震动而造成故障这些问题。
结语
二次继电保护装置是在准许的标准和技术规范上进行操作的，以编制的两个标准为依据。随着科技的快速发展，一些微小型继电保护装置得到了广泛使用，特别是在电力方面更是发挥着重要作用。在进行变电站二次继电保护设计时，既要把握整体运行情况，也要注意每个方面的细节，对继电保护配置以及组屏方法做好充分的考虑和准备。因此，通过对设计进行优化，能够使二次系统真正运用到实际中，同时发挥对变电站系统的保护作用。
参考文献：
[1]赵爱军，张大伟.变电站二次继电保护设计方法及问题[J].电子世界，2012.
[2]盛敏，汪楚锟.变电站二次继电保护设计方法及问题研究[J].中国高新技术企业，2016.
作者简介：
杨浩楠（1993.08.27），性别：男；籍贯：四川；民族：汉；学历：本科、学士；职称：助理工程师；职务：继电保护工；研究方向：继电保护
论文作者:杨浩楠,杨立成,黄超,张江涛,梅军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/1
标签：变电站论文; 继电保护论文; 回路论文; 电压论文; 电流论文; 系统论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第11期论文;