110kv电力系统继电保护技术研究

110kv电力系统继电保护技术研究

王德玺.王灿.骆会详

          国网青海省电力公司果洛供电公司

摘要：随着社会的快速发展，用电负载不断增加，输电电压不断升高，这就需要更高的继电保护的可靠运行。要保证110 kV电力系统的安全稳定工作，就需要合理地设计二次电力系统的继电保护设备，使得继电保护装置能够可靠地对一次电力系统进行监测和保护，最终有效提高110kV电力系统的故障及保护设计水平。

关键词：110 kV；电力系统；继电保护技术；研究

随着电力系统规模的不断增大，电力系统的输电能力也在不断提高，这对继电保护的功能和功能也越来越重要。在电力系统运行中，继电保护对电力系统安全稳定运行起着至关重要的作用。由于电力系统构成单元众多，各类用电装置互联互通，加上多种人因及工作环境等原因，导致电力系统事故是不可避免的。在电力系统中，发电、供电、用电三者相互关联，如果其中一个环节发生了问题，将会对电力系统的整体稳定产生重大的冲击。继电保护装置是一种特殊的一种自动化设备，是一种包括继电器在内的一种特殊的自动化设备，通过使用该设备可以对一次系统进行必要的控制、监视、测量和保护，由于一次系统比较直接、比较简单，所以设定起来也比较方便。然而110 kV输电线路由一、二次组成，且含有大量的自动装置、继电保护装置及次级回路，因此，研究110 kV输电线路的继电保护问题，将有助于110 kV电力系统的安全稳定运行。

一、110kV电力系统继电保护技术的概述

110 kV电力系统需要继电保护设备的协同工作，当110 kV电力系统发生了诸如短路等异常工作情况时，继电保护系统可以对故障发生的原因进行快速的判断，并给出相应的预警，并且根据继电保护设备提供的信息，对电力系统内的故障部位进行实时的控制，保证电力系统中非失效区的工作可以正常进行。一般情况下，继电器都可以完成自动化的智能化工作，它包括一套比较繁琐的设备，它在工作时，首先要对电力系统内的数据进行综合处理，然后把采集到的数据通过各器件间的联系传递给对应的单位，以便对电力系统中有没有引起故障的原因进行分析。随着我国社会和经济的持续发展，对于常规的供电装置的供电需求也越来越高，不管是家庭用电，还是生产用电，都对供电的分配、运输等环节有着极高的安全保障。为满足国家电力系统新的供电需求，在110 kV电力系统中，继电保护设备对110 kV电力系统的电压快速调整，以此来维持电力系统的电压稳定，保证电力系统的安全。在110 kV电力系统中实现故障点的快速切除，将其对电力系统整体的冲击减小到最小，实现了快速重合闸。在此基础上，提出了一种新的继电保护方案，它具有比常规配电系统更高的可靠性、选择性和快速性。这种特征确保了配电过程中不必要的差错反应，同时还能对电力系统中的突然故障进行快速清除，就算由于无法避免的失误，也能在最快的时间里快速地作出判定，并自动选取相应的处置方法。由于其可靠性、快速性和可选择性，在110 kV电力系统中，继电保护是一种强有力的保护手段。

二、110kV电力系统继电保护问题

2.1开关拒合故障

在继电保护中，由于负载的增加和配电变压器的容量的增加，一些继电保护设备在使用了若干年之后，通常都会发生断路器拒合等操作故障。造成此故障的主要原因有二。第一个原因是继电保护装置的开关在线路存在着相间短路等运行故障。第二个原因是由于开关接头焊接不良，造成继电器重置困难。不过，如果有关部门发现这种状况，则两者皆属正常。在这个例子中，它被证实不是由于切换跳变失败。对继电保护系统中发生的开关拒合问题进行了一系列的调查分析，得出其原因是继电器的开关过流保护没有时间限制。

2.2电流互感器中经常会出现的问题

通常情况下，电流互感器发生故障的主要原因有二：一是次级电流畸变，二是变压器的饱和。而次级电流畸变相对较大时，则可能引起电流互感器故障。当电流互感器发生饱和时，即在工作过程中，某个次电流过大，使得电流互感器严重饱和，其输出传变特征变为0，致使开关发生拒动，从而引起变压器跳闸，从而对继电保护设备的正常工作产生不利的影响。

三、110kV电力系统继电保护技术

3.1速断电流保护

这种保护没有考虑过电流出现的时刻，一旦超出了临界值，就立刻采取措施，使系统出现故障的次数达到最少，使事故的波及面积降至最低。速断电流保护技术响应快速，可在短时间内实现短路，但仅能对电力系统的两端进行保护，无法对电力系统整体进行保护。

3.2替换法、短接法与直观法

为了最大限度地降低因事故造成的损害，应制定完善的110 kV变电站继电保护故障处理体系。针对110 kV变电站的继电保护，目前常用的方法有替换法、短接法和直观法。替换法，是指将发生故障和有可能发生故障的电器部件更换为备用，从而达到消除故障的目的。当继电保护出现故障时，若使用替换方法不能很好地处理，只能表明该故障并非由器件引起。利用替换法，既能准确地判定各部件的工作情况，又能缩小故障发生的区域。短接法和替换法在继电保护中具有相似的功能，两者都可以减少短路的影响。在110 kV变电站，采用短接法，能较好地确定线路的短路位置。当导线短路后，未找到任何错误，即可完成定位故障的排除。目前国内110 kV变电站采用的短结法有其局限，仅适用于电磁锁定和回路切换等情况。对于110 kV变电站的继电保护，当发现有故障而又不能依靠仪表时，一般都是采用直观法。直观法是一种比较简便的方法。在继电保护装置中，在拒分拒合条件下，一般都是通过直接观察来判断继电保护的故障。

3.3保证输入保护装置的电压

研究结果显示，在110 kV变电站加装继电保护设备，可使其发挥更大作用，从而提升电力系统的整体效益。在110 kV变电站采用继电保护，可以使被保护设备的输出电压得到保障，从而增强电力网络的安全运行。要确保110 kV变电站的正常运转，在工作过程中，工作人员必须根据系统的操作状况，选用合适的继电保护装置，替代原来的数字化信号，使电力系统的运转更加高效，降低安全事件的发生率，确保企业的经济效益。在此期间，工作人员要将许多方面都加以考量，例如，装置间的间距数据有没有满足相应的要求，对于不同的装置，其内部的间隔数据也是不一样的，因此，要确保时间的同步，就必须要对装置间的间距进行严密的控制，以实现110 kV变电站的安全。此外，在同一装置中，常规的变电站继电保护使用的是触点跳脱，而在智能变电站中，使用 GOOSE网，在将系统的信息传送给用户后，可以实现对用户进行脱扣，从而增强了电力系统的可靠和稳定。

结语

110 kV变电站是电力系统中非常关键的一环。变电站的操作直接关系到电力系统的稳定。所以，要保证继电保护装置能顺利地工作，就必须主动地进行有关的技术革新。通过对失效的原因进行剖析，并将其加以应用，在对问题的根源进行了剖析之后，再对其进行了科学的分析和提出了一个比较好的解决办法，这样的成果在实践中也能起到很好的效果。

参考文献：

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