(安徽宏源电力设计咨询有限责任公司 安徽合肥 230022)
摘要：在变电站二次典型设计的过程中，一定要采用更好的设计方法和设计的理念，把握好设计的重点，其中，继电保护的技术就极为重要。本文主要集中论述了变电站二次典型设计中的继电保护技术，提出了继电保护技术的原则和具体的要点，进而研究了设计过程中需要注意的事情。希望可以为今后的继电保护设计提供参考。
关键词：变电站，二次典型设计，继电保护技术，原则
前言
变电站二次典型设计的每一个环节都是极为重要的，与此同时，为了能够达到更好的设计水平和设计质量，一定要重视继电保护技术的设计原则，从而更好的应用继电保护技术。
1、国内外数字化变电站发展背景及我国国产数字化变电设备情况
自上世纪五十年代起，一些国家便开始对数字化变电站进行研究，直到上世纪末，建立在以太网基础上的用来连接ABB、ALSTOM和SIEMENS的IEC61850-8-1得以实现。随后，ABB和SIEMENS先后进行了间隔层设备的互操作试验和采样值传输互操作试验且都取得成功。国外成功开发了符合IEC61850标准的集保护装置、智能断路器、带数字接口的光CT等于一身的智能电子设备。而我国在第一代分层分布式变电站自动化系统产品的基础上推出了第二代产品，随着智能化开关、光电式电流电压互感器和变电站二次设备的大力发展，数字化变电站逐渐实现了智能电气设备间的信息共享性和互操作性。
我国国产的数字化变电站主设备主要由智能化互感器、开关等其他一次设备和具备过程层通信接口的二次设备构成。智能化互感器用来输出数字信号，其涵盖的电压范围为10kV～500kV，其中有些产品已与世界先进水平相当。而我国在智能开关设备等其他智能一次设备的研发发面还有很大欠缺，为此，我国采取了在一次设备端子箱安装智能终端的方法，用来收集设备状态信号和控制操作设备，通过光纤通信实现与二次设备间的信息交换。数字化变电站的二次设备能够通过通信系统实现与智能一次设备间的数字信息的交换。目前我们国家已经成功研发出具备过程层通信接口的数字化变电站全套二次设备。
2、变电站二次典型设计中继电保护配置及组屏原则
继电保护的配置组屏原则是以《国家电网公司输变电工程典型设计：500kV变电站二次部分》（2007，已出版）为依据的。接下来就500千伏变电站几个继电保护中差异显著的四个主要方面进行说明。
2.1 220kV的断路器失灵保护、母线保护和重合闸
断路器的失灵电流是经由独立的失灵启动配件判断的，由于该判断并非是最后实施跳闸操作的失灵保护承担，所以很容易误触动失灵保护引起其启动而开入回路。根据这一情况，在二次典型设计中，要求采用“一对一”的线路与失灵保护启动方案，并简化掉220kV独立失灵启动配件，由220kV母线保护来承担是失灵电流和延时的判断。在简化掉独立断路器保护配件以后，二次典型设计要求增设重合闸配置，并且规定每套线路保护和相应的重合闸要是同一时间运作和停止的。
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2.2 500kV母线保护、变压器保护和短引线保护
为避免直流接地以及交流误入直流线路等致使的直跳类保护错误启动，增加直跳保护的可靠性，根据二次典型设计，限定500kV母线保护在三分之二接线边断路器由于失灵电流实现跳闸后，加设无需整定的灵敏电流器件和50毫秒固定延时。另外对于由于主变压器而产生的误启动情况，在变压器中高电压侧断路器由于失灵电流跳闸后，需要经由母线加设的电流器件侧断路器限定规范。另外为了保证500kV断路器屏一致性，二次典型要求在出线区域有隔离控制开关的情况下，每次出线相配合的两套短引线保护用串集联合组屏模式。
2.3 重合闸沟通三跳回路
为了防止使用线路保护重合闸离开接触位置GST去打开操作箱内的TJR而导致的二次回路复杂化，为了防止“三相耦连”使得HWJ无法回馈断路器实际方位情况，对于500kV的断路器接线时候，如果是重合闸停用的时候，则用断路器保护三跳回路；如果是断路器出现故障时候，则用断路器本体的三相不同来保护三跳回路，不用其他接线。在220kV双母线连线时候，是需要增加重合闸配置的，重合闸可保护三跳回路，但是也只是勾通合用电路来实现，如果是在有两套保护的情况下，则不能和三跳回路沟通。
2.4 对时方式和安全操作系统
由于利用以太网能够更合理有效的运用网上信息，虽然目前的以太网对时出现的情况不多，但是在未来高速的以太网IRIG-B（DC）时码终将会取代RS-485串行接口，所以根据二次典型设计，建议使用串行接口接收IRIG-B（DC）时码为对时信息。另外由于各种基于windows操作系统的恶意代码层出不穷，所以相对应的系统安全性和可靠性就较低。是以按照二次典型设计中建议采用UNIX或LINUX安全操作系统来对继电保护及变电站的设备进行操作，这样会大大降低恶意代码的攻击可能性，也能够保障系统的安全可靠性，降低故障的产生可能性。
3、变电站二次典型继电保护设计在具体实施时应注意的问题
3.1各个配置原则和组屏方案的灵活运用
阻抗保护虽然在实际运用中有很多弊端，但是阻抗保护如果被取消，需要大大的调整现有的定值系统。所以，对于配置较高，具有偏移特点的阻抗保护二次典型设计仍然给予了保留。用户在具体的实施过程中，要根据实际运行状况和自身需要来进行调整，适当进行投入和取消。操作箱内的出口继电器对所有保护的跳闸启用具有重要作用，但是此项配置的应用也比较复杂，检修和维护都不方便。二次典型设计配置原则要求配置分相的操作箱。分相的操作箱在每条线路配置一条，但是在实际运用中，也要根据线路的具体要求适当进行双操作箱的操作。具体操作要根据实际情况而定的，要给予灵活的运用。保证其继电保护的安全性和稳定性。
3.2注意与相关专业单位的协调合作
在与相关专业的合作上，尤其是通信专业，在二次典型设计上要求合作统一。短线路的光缆架设上优先考虑双光缆，以直接在通信线架上引接保护光纤为宜。保护信息在每套光通信设备的传送数量也要加以考虑，不能超负荷传送。保护回路采用的光缆应考虑220kV以上电压等级等等。与通信专业的相互协调配合，采取最优配置，保证继电保护二次典型设计上的完善和高效。
继电保护的二次典型设计要以具有可靠性，高效行和可行性为前提，对继电保护系统进行优化的配置和设计。在电网改造的实施过程中，以继电保护技术的二次典型设计为基本原则，适当的根据各个地区的实际情况和配置习惯进行调整。在施工中对工作人员的技术水平和工程质量要求要严格把关，发现问题，及时快速的解决，以使设计更加的完善，施工得以顺利进行。总之，要以国家的电网能够更加安全、更加可靠、更好的为人民服务为总的原则，将国家电网的改造顺利的、高标准的完成，推动国家电网事业的发展。
4、结束语
综上所述，变电站二次典型设计极为重要，这关乎变电站的设计效果和设计的质量。因此，只有真正的提升了变电站二次典型设计的水平，保证了设计更加的有效果，才能够提升继电保护技术的效果。
参考文献
[1]黄锦林，韦林，高嵩.数字化变电站继电保护技术研究[J].价值工程.2016，31：28.
[2]李仲青，周泽昕，黄毅.继数字化变电站继电保护适应性研究.电网技术[J].2016，35：211-215.
论文作者:王波,祝金锋
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/13
标签：变电站论文; 典型论文; 继电保护论文; 断路器论文; 设备论文; 操作论文; 母线论文; 《电力设备》2016年第22期论文;