摘要:现阶段,我国的社会经济发展速度比较快,而电力行业是保证国计民生正常稳定发展的基础行业。随着人们对电力需求越来越大,电力系统的建设水平也越来越高。特别是将信息技术应用在电力系统的建设发展过程中,对提高电力系统的稳定性以及安全性有重要帮助。在电力系统发展过程中,继电保护系统的建设规模以及技术水平相对较高,但是在继电保护装置不断发展的过程中仍然存在一些问题,会影响继电保护装置的应用效果。因此,国家相关部门需要重视变电站二次继电保护设计工作,要制定统一的继电保护装置标准规范,才能够为生产厂家提供统一的生产依据,确保继电保护装置应用的标准性以及规范性。在此次研究过程中,主要是对变电站二次继电保护设计方法以及问题进行研究和分析,提高二次继电保护设计水平,保证 变电站的供电安全与稳定,对促进电力企业的长远发展有重要帮助。
关键词:变电站;二次继电保护;设计方法
一、变电扎二次继电保护原则
在对变电站二次继电保护进行设计的过程中,需要对二次继电保护装置的设计原则有充分了解和掌握,才能保证二次继电保护设计水平。在实际设计过程中,为了保证继电保护装置在投入使用后可以安全稳定运行,必须要认识到继电保护设计四个基本原则,分别为选择性、可靠性、速动性、灵敏性。在实际设计过程中需要对四个基本原则进行协调有效处理,要强化设计工作人员根据原则完成二次继电保护设计工作的意识,充分发挥四个基本原则的积极作用,才能保证二次继电保护设计水平[1]。此外,在坚持这四个基本设计原则的基础上,还需要对变电站的具体情况进行全面掌握和了解,根据变电站对二次继电保护的要求进行设计,保证二次继电保护系统可以充分发挥作用,确保变电站能够稳定安全运行。
二、二次设备选型设计
在二次继电保护设备选型设计过程中,需要注意从以下方面出发,保证二次设备选型设计的科学性与合理性。第一,零序保护。在当前的电力系统运行过程中,电压在110kv以上时会出现单相接地故障,并且这种故障属于电力系统故障概率比较高的故障。为了解决这一故障,需要利用零序电流保护措施,才能够保证接地保护的有效性。在接地保护设计中,一般使用零序电压以及电流组成方向元件能够保证保护效果。第二,母线电压切换。在选择变电站母线接线方式时,接线方式的种类比较多,而双母线连接方式在运行过程中对母线有一定的要求,需要在母线侧设置隔离刀闸,才能保证母线电压能够完成切换作业。在电力系统的运行过程中,对隔离刀闸进行利用可能会导致接触故障出现,从而使电力系统出现失压问题,会引起电力系统异常情况。为了解决这一问题,需要对一些没有按照国家相关规范的厂家进行规范监督和管理,确保厂家制造生产的继电器能够完成双位切换。第三,变电站后台系统。在对二次继电保护设备进行选型的过程中,需要确保变电站后台系统的合理性。变电站后台系统可以对整个变电系统的情况进行全程动态化监控。在对变电站后台系统进行设计时,必须保证监控后台设备各方面要求能够与电力运行需求相符合。现阶段,变电站后台系统一般使用的是商用机,商用机的性能相对较低,在运行过程中,可能会因为性能达不到电力系统的运行需求而出现设备损坏情况,从而影响电力系统的运行效率。在对变电站后台系统进行设计时,需要利用有效的措施对这一问题进行克服,可以在后台系统上设置流量较大的优质电源。
除了对二次设备进行科学选型之外,还需要对其他设备进行有效设计。例如带对电路断路器进行设计时,需要尽可能简化二次回路的运行情况,防止长电缆进入到电力系统中而出现保护误动情况。在二次设计过程中如果出现与断路器保护不一致的情况,需要充分发挥断路器的跳闸压力闭锁等功能,这主要是由断路器的机构箱完成的。而简化双母线的电压回路,能够提升保护装置的有效性,从而提高电力系统运行的稳定性[2]。
三、二次继电保护设计方法
(一)二次继电保护设计要求
在对变电站二次继电保护进行设计的过程中,需要严格遵循以下设计要求:第一,对双母线进行设计时,需要利用双套电流进行保护。一般利用双套母差进行运行保护。第二,在完成二次继电保护双重化配置后,需要利用一对一的启动方法对变电站线路、变压器以及时令保护进行启动,这样可以确保失灵启动容易造成回路。第三,在对失灵电流进行保护时,需要利用母线完成保护功能设计,同时要将间隔比较独立的装置失灵保护设备撤销掉。第四,对主变压器进行设计时,需要重点考虑主变压器出现的故障情况,可以利用母线完成保护作业。
(二)20kV线路重合闸设计
断路器出现失灵保护现象之后,需要对失灵的电流功能进行准确判断。而在二次继电设计过程中不需要配置新的断路器辅助设备,在实际操作过程中,需要利用重合闸对线路进行保护。为了缩短电流回路,要保证保护线路之间的独立性。在设计过程中可以利用一对一的线路保护方法完成重合闸保护设计。设计完成后可以在系统控制状态下,确保重合闸能够发挥出各自的不同方法。对重合闸的启动以及封闭也可以利用一对一的方法进行操作,每一套线路的保护以及重合闸都能够同时完成启动以及运行,并且可以同时退出。如果在电力运行过程中,只需要操作其中一套重合闸时,可以利用压板断开的方式对另一套重合闸进行控制。此外,在双母线二次设计过程中,必须保证两套线路都有重合闸,在运行过程中可以利用连接线路对三跳进行保护,需要注意两套保护线路不能独立连接三跳。
(三)电压切换箱操作
在对电压切换箱操作进行设计时,可以利用双位置接点进行设计,这样能够防止电源切换箱在操作过程中出现接触不良问题,防止出现失压情况。在检查过程中,如果电压切换箱的操作没有做到位,可能会出现反送电问题。在对电压切换箱以及保护装置进行设计时,需要利用单位设置输入方式设计隔离刀闸的辅助接点,如果刀闸辅助接点有接触不良以及切换回路变化问题,可以保证在不失去电压的情况下,在短时间内退出一套运行线路。
(四)加强与通信设备的配合性
在对变电所二次保护系统进行设计时,需要重视电流保护系统对通信设备的需求,要促进二次保护系统与通信设备之间的有效配合。在二次继电保护设计中,对继电保护装置以及通信设备之间的配合有明确的规定,主要表现在以下方面:第一,要根据线路的长度对光缆进行合理选择,一般50km以下的线路,可以优先选择双光缆。第二,如果同一条线路两套保护措施都处于专业操作状态,需要保证两套保护措施的通信设备可以互相传输,并且需要控制每一套保护措施的通信设备信息传输数量,最多8套。第三,在操作专用光纤线路时,可以直接从通信架引进光纤线路[3]。
四、结语
总而言之,在对变电站二次继电保护进行设计的过程中,需要重视在设计过程中的细节问题。同时要综合考虑变电站二次继电保护装置的设计原则和基本要求,提高变电站二次几点保护设计工作的有效性。在设计变电站二次继电保护装置时,要重点考虑二次设备选型问题,保证在二次设备宣称过程中的科学性以及合理性。同时要对整个继电保护装置进行优化设计,才能提高二次系统对变电站电力系统的保护作用。从而保证各项设电力设备能够正常安全运行,促进电力行业的长远稳定发展。
参考文献:
[1]王存伍, 孔晓文, 彭建. 变电站二次继电保护的设计方法及问题探讨[J]. 环球市场, 2017, 000(002):P.137-137.
[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(2):135-136.
[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).