摘要：我国新技术在不断发展，而自动化、数字化技术也在不断兴起。在建设220 kV变电站的主变保护系统的时候，其中双重化保护技术的重要的技术，因此怎样设计双重化保护就是我们目前所要重点研究的问题，从而才可以保证系统可以安全的运行。本问对220 kV变电站主变保护的双重化保护进行了分析，希望可以为电力系统的安全运行提供参考。
关键词 双重化保护；220 kV；变电站
1 实行双重化保护的原理
为了保证220 kV主变压器安全，那么对一些重要设备、线路就要设立保护原则，要有两套保护，而且这两套保护要是不同厂家的产品，而对于重要的元件，则要考好后备保护设置。
1.1 二次谐波原理比率制动差动保护
此保护就是变压器主保护，其可以反映出变压器内部的高压单侧短路、层间短路故障和短路故障，使用二次谐波制动的原理可以避免在空投变压器的时候，因为励涌流而出现保护误动问题。在任何一个差动电流超过了差流速断的整定值时，要迅速的在出口动作，进行差流速断保护。通常情况下都要监视好各个相差流，假如有一个相差流超过了越限启动门槛，那么就要启动差流越限。
1.2 复合电压过流保护
此保护是相信元件或是变压器的后备保护，可以将过流启动值配成两段，每一段可以设置不同时限，如果过流保护达到了灵敏度的要求，那么就可以把电压投退控制调整成0，然后退出复合电压启动，这样的配置就是单纯过流保护。过流保护是有两段定值的，每一段电流、时限、电压都是可以单独整定的。
2 保护配置原则
2.1 要有两套独立的主保护
220 kV的主变压器要有两套主保护，而且每套保护其后备保护都要完整，而且也要确保两套主保护、后备保护在直流、交流回路上是独立的，在正常运行的时候，最好是同时的投进两套主保护。这两个主保护要分别的接于电流互感器的两个绕组上，其中第二套保护可以在主变套管、独立电流互感器间切换，在旁路的断路器代替主断路器运行的时候，要把第一套保护切到旁路电流互感器上，而这时就可以停用第二套保护和其后备保护。
2.2 主变保护运行的方式要可靠
在使用的时候要考虑到电网实际的运行情况，除了电量保护需要投调以外，也要选择可靠、合理的运行方式。要确保继电保护操作是可靠的，不能发生二次寄生回路这样的问题，要增强保护装置的抗干扰力，同时严格的执行相关规定。每一套变压器、线路的主保护都要独立的配置，同时也要和上一级的熔断器相互配合。在设计的时候要注意好，不同直流回路间要采取空接点联系，避免发生寄生回路问题。
3 实施双重化保护
3.1 变电站主变双CPU保护
现在计算机技术在不断发展，出现了很多高性能的芯片，那么这就能便捷的实现双重化保护。在实践过程里发现，如果一套保护出现异常而投退，那么另个保护是不会受到影响，会继续的保护变压器。同时笔者也发现，最好是可以减少接线，这样可以减少因为线路过于复杂而出现隐患或是差错，而主变成套的保护装置最好是应用双CPU系统。在完成和上位机的监控测量、通信管理以后，CPU定时向RAM写进巡检数据，可以供CPU系统查询，如果系统发生了故障，这是不会改变RAM数据的，而如果在20毫秒里，POU的巡检数据没有改变，那么就是CPU发生了故障，因此就要及时的告诉上位机系统，同时实施后备功能，如果上位机没有接到小机箱所发出信息，那么就要发出退出小机箱运行的信号，从而对变电所无功电压进行综合控制。
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3.2 主变保护双重化220 kV综合保护
进行二段式的保护，第一段带的方向指于220 kV的母线，然后设置两个时限，在第一时限的时候跳开母联的断路器，在第二时限的时候跳开本侧的断路器。而第二段是没有方向，实行保护动作跳开各侧的断路器。在用电流判断元件接在三相回路中时，其保护动作要延时跳开断路器，从而实行非全相的保护。保护如果是单项式的延时动作在信号，那么就要起动风机、将有载调压闭锁，从而实现过负荷的保护。设置出独立电源回路，跟变压器厂家要求延时跳闸，而信号型的非电量瞬时发出信号时，信号继电器要坚持励磁保护，直到掉电，从而避免出现信息丢失问题。
3.3 主变保护双重化侧后备保护
使用带有偏移性的阻抗保护，其保护方向是指于变压器的，从而实现阻抗保护。设计变配电站的外电缆是很简单的，只需要一根交流220 kV的电源线和通信电缆就可以，其中的通信电缆通常是选择屏蔽电缆，而在使用的时候要有一对备用，也可以使用双芯屏蔽的双绞线。像是某市的220 kV变电站工程使用的是光缆，是用专用的电源来集中供电的，那么这也就确保了供电的可靠性，也增强了抗干扰的能力。这样可以避免阻抗保护在电压的二次回路断线、闭锁、失压，从而出现异常情况。
3.4 抗阻保护
以220kV侧为例，此类保护抗阻具有偏移特性，保证指向变压器的正方向指向。方案一：保护的正方向是指向变压器的，而且对于110kV的母线故障具有灵敏系数；保护设置为一段式、两个时限，其中第一时限跳开220KV侧的分段和母联断路器，而第二时限则跳开的是变压器各侧的断路器。方案二：保护范围到变压器部分的绕组和本侧线路的出口，不延伸至变压器另一侧的母线；保护设置为一个段式、一个时限，保护动作延时跳开处于变压器各侧的断路器。同时，要防止极力防止在异常情况下产生的误动，如切线闭锁、切换过程的直流和交流失压等等。
3.5 过流保护
从优先对电力设备进行保护的原则出发，过流保护可采用复合电压闭锁的过流保护。出于对中压和高压侧的接地设备的考虑，对于单相接地故障的出现，还要进行零序过流保护的配置。以220kV侧为例，配置复合电压闭锁的过流保护。方案一：保护设置为两段式，其中第一段为带方向，指向变压器，设为两个时限，其中第一时限跳开的是110kV的母联断路器，第二时限为不带方向，保护动作则跳开处于变压器各侧的断路器。方案二：保护设置为两段式，其中第一段为带方向，指向220kV的母线，设为两个时限，其中第一时限跳开的是220kV的母联断路器，第二时限则跳开本侧的断路器。第二段为不带方向，保护动作则跳开处于变压器各侧的断路器。同时，为了消除因母线发生的三相短路故障而引起的相间方向的元件死区，变压器的220kV侧的相间方向元件的电压取自110kV侧的电压。复合电压则取自35kV侧。
3.6 中性点保护
在变电站主接线方面，低压侧为不接地，中压和高压侧为中性点的直接接地。据此，在低压侧方面只安排零序过压保护的配置；在中压和高压侧，安排间隙电流保护以及零序过压保护和零序过流保护，且要主要注意两种情况：隔离刀合闸时，中性点的接地运行状态下，上述的零序电压和电流以及间隙电流参数都可被监视；隔离刀分闸时，中性点的不接地运行状态下，上述三种参数中的零序电流无法被监视。此外，还需要断路器失灵保护和非全相保护。
4 总结
如果高压输电线路在220 kV以上，那么因为继电保护需要，就都要有纵联保护，从而可以在出现故障的时候，可第一时间将障碍切除，同时也要有较好的灵敏度，让其能有耐过度电阻的能力。在选用双重保护系统的时候一定要合理、科学，要为电力系统提供准确的数据，从而完成主变保护双重化的电量保护。
参考文献：
[1]章昊，曹红其.220 kV长龙山变集控站改造[A].华东六省一市电机（电力）工程学会输配电技术研讨会2006年年会论文集[C].2006.
[2]刘容容，鲍有理，季东方，董丽金.继电保护母线电压直流控制回路的问题与对策[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2008，01.
论文作者:张勋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
标签：变压器论文; 断路器论文; 时限论文; 电压论文; 回路论文; 跳开论文; 过流论文; 《电力设备》2018年第33期论文;