变电站二次继电保护设计方法及问题

变电站二次继电保护设计方法及问题

米梦梦

西门子电力自动化有限公司 江苏南京 210000

【摘要】现阶段，科学技术的发展速度加快，促进了我国建设工程的更进一步，对电力的需求不断增加促使电力行业的发展。变电站是电力系统组成，其中变电站是至关重要的部分，由其实质性功能和安全性核心构成。对于变电站而言，为了实现二次继电保护，必须考量最优的方法进行设计，采取切确的措施克服困难，提高设计功效，并将电力投入到其中，进一步改进二次继电保护的设计和存在的问题。

【关键词】二次继电保护；变电站；设计方法

伴随着中国经济的稳步向前，电力行业将在建设过程中不断完善基础建设，确保基础保障，以增强整个企业的电力运输效果。变电站二次继电保护装置作为输电过程中的主要控制元件，对企业的建设和发展至关重要。在变电站二次继电保护设计工作中，选择最佳方案以此确保本次设计作业目标达成，提高总体设计工作的最终设计成果，研究更为合理的设计方法和工作中易忽略的细小问题，建立科学的工作模式。

一、原理分析

由于继电保护装置作为供电的重要控制元件，在输电中占有非常重要的地位，必须确保施工输电满足当前的电力需求。因此，可以通过保护装置的控制来改善功率传输效果。在一些变电站中，当电力传输时，通过使用二次节电装置在一定程度上运行原有的电力传输，因此有必要开发电力传输装置，以解决继电保护装置的严格控制，保障输电中的安全问题，技术控制和运行有效提高了供电安全，依照继电保护装置的运作效果和环境布置。

二、设计原则

必须采用优化之后的继电保护设计方案，以此搭建变电站保护的二次系统。需遵从以下原则：

1.灵敏性原则

如果二次系统遇见麻烦，无论麻烦类型和位置如何，继电保护装置都必须立即展开保障工作，缩短其中反应时间。

2.可靠性原则

保障继电装置需要一直处于稳定状态，只要二次系统出现问题，做到切实反应、完成保护，这是二次继电保护设计最需要注意的。

3.选择性原则

保护过程中，进行设计任务的精确布局，确保装置能够及时分析、研究，并独立地处理故障问题，封锁相应的设施，预防问题，确保其他设施的日常运转。

三、设计方法

1、二次继电保护设备选型问题

（1）零序保护问题

在应用二级继电保护设施的过程中，必须确保在研究应用装置的选择问题上，依据企业输电要求，选择一种相对应的控制输电设施。在配置及其应用中，设计人员应当理解零序电流是一个较为重要的控制保护构成要素，确保分析设备配置过程中，能够应用电流定时保护比较器来执行控制比较。必须执行系统操作完成初始化，并确保在初始化期间系统传输程序可切断主控制电流。当内部传输零序电流电压到达110kV时，可对故障进行相应的检查以及诊断，从而确保装置的安全供电。

（2）母线电压切换问题

在双母线变电站建设过程中，母线二次电压切换，在一定的运行周期内采用侧母线切换。在正常工作性能下，当隔离开关接触不良时，会发生失压和距离保护误动故障。人员应提前采取方案解决这些问题，可合理的在电压切换箱中，使用双位置继电器。

（3）变电站后台系统问题

变电站后台系统所使用的主机需要使用基本性能相对稳定的，才能满足监控需求，保证其一直处于运行状态。在正常操作中，变电站能够直接供电，并把电源电流转换为备用电源。在逆变器备选方案中，逆变器的容量应处于500至1000VA，从而解决后台监控中的常见故障，稳定电源电压确保系统安全运行。

2、变电站二次继电保护设备设计方法

（1）二次继电保护设计工作

为推动二次继电保护设计更好地实施，我们将统一标准完成当前工作，同时必须推进其改造和完善，展示设计活动在各个方向的积极作用。将双套电流保护装置应用在设置双母线上，并且双重化配置二次继电保护，采用一对一启动的手段，在变电站所使用的变压器或是线路和失灵保护上，主要是因为若发生失灵启动便于造成回路。另外值得说明的是，在主变压器设计上，母线保护作为重中之重，所以不管什么因素引起故障的发生都应当去完成。

（2）母线保护以及断路器失灵

母线保护以及断路器故障对二次保护具备特殊意义，须遵从二次保护的特点挑选符合情况的设计规划方案。主配置应以母线保护为主，假设存在失灵风险，应依照实际状况，完成双套失灵防护措施，并优化总体设计方案。在安装合适的双重保护系统后，必须适当调整和选择相应的启动模式，以达到保护目的。

（3）保护二次继电设备重合闸

在控制继电保护设备过程中，配置单独断路器不能辅助控制保护设备。所以，在控制二次继电的保护设备期间，相关人员需要对传输电力中产生重合跳闸的情况进行保护方案的实施，以此作用于传输电力效果的全方位提升。以控制110kV线路的继电保护设备为例，相关人员做好设备重合闸的控制工作，使其不能任意活动或超出一定范围，保障有效的控制设备效果。由于做到使用相对应的控制保护措施，将控制实施其独立保护状态，使用上述方案可以达到专业的控制保护。

（4）保护及故障信息管理子站系统

在保护和故障记录信息管理过程中，施工管理面变电站系统根据系统设计标准，进行二次设计任务分配，提高保障能力。在这项工作中，可以使用嵌入式设备构建系统，以提高错误分析的稳定性和效率，确定具体情况并完成计划任务。二次继电保护提高了工作水平，使现场工作卓有成效地开展。

（5）电压切换箱的接线措施

在二次设计工作中，它结合了常规双重保护的特点，有效实现单一线路的切换效率，提高了变电站运行的稳定性，优化了运行方式。这是主要解决接触不良问题的保护方式，也是完成当前任务所必需的。

四、设计注意事项

1、协调通讯协议

二次继电保护设计中，统一的设备协议与通信协议是继电保护装置之间有效传输信息的重要手段。同时，该项目有效地避免了数据兼容和丢失的问题，提升了数据传输的品质以及效率。

2、变压器的保护设置

依照变压器的技术要求，变压器具有瓦斯保护和差动保护功能，特别是一些高、中压侧配置复合电压保护或者零序电流保护、间隙保护；一些变压器还配置有低压复合电压过流保护。由此可见，让复合电压保护、零序电流保护组合可以反映变压器的内部情况、母线线路反应变压器自身保护、母线临近的电压设备接地情况和产生的故障由母线临近的后备设备进行保护。

3、一次设备管理

在一次设备的控制和设计过程中，搭建了防止长电缆故障或保护误动的电路优化模型。开展断路器本体三相位置不一致保护，以此可以实现设计合理化。而断路器防跳、闭锁等功能也能够由本体来完成。另外，根据二次设计的要求实现双母线接线间隔中接入三相线路电压互感器，简化切换回路，若是减少设备投入的同时，系统也可以做到平稳安全运行。在设计工作中，优化工作模式和相关制度，协调好设计思路，提升整体设计和有效性，提高了整个装置的运行稳定性，加强了各个方向的工作防护。

五、结束语

一言以蔽之，正文详实剖析了变电站二次继电保护设计，阐明了设计中应当考虑的问题，为系统的稳定运行奠定了基础。在变电站二次继电保护的设计方法中，必须严格遵循设计原则，确保设计效果，分析了二次设备的选型和设计方法，为提高设计效率提供了依据。全面解决上述问题，推动二次继电保护设计更加理想，促进变电站安全稳定运行，确保能源行业持续健康发展。

参考文献：

[1]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（2）：135-136.

[2]钱美芳.变电站二次继电保护设计方法及问题研究[J].通讯世界，2016（5）：138-139.

[3]刘艳玲，金掇，梁杰等.变电站二次继电保护设计方法及问题探讨[J].科技展望，2015，25（36）.