对110千伏变电站继电保护及自动化系统的分析

马立强 国网固原供电公司

通常，我们所说的继电保护装置指的是当意外发生时，在第一时间对意外进行切除，并同时实现自动化报警。这一系列的操作不仅可以保障人们的安全，同时还可以在一定程度上维护企业的名声与利润。文章通过对110千伏变电站继电保护的任务形式进行科学合理的分析，并通过实际能力对现存的问题提出了保护措施，笔者也根据自身的经验提出了一些自己的看法，希望能够给行业发展提供一些有价值的信息，为行业的持续健康发展提供一定的空间。

一、继电保护的任务分析

当受电保护电力系统相关元件出现不良的情况时，应该让存在问题的元件所对应的继电保护装置对相关命令进行及时准确地控制，以此来保证能够在故障发生的第一时间由专业技术人员对故障的发生原因进行分析与探讨，并在最短的时间内根据实际情况给出相关的解决方案，让损失达到最低。此外，这种及时的保护措施还可以促使电力自动元件的自身问题最大程度的降低。

对于继电保护而言，它还可以依靠不同的电气设备让其在不同环境下的不同状态做出不同的反应，并根据设备运行维护条件和非正常工作所存在的不同问题将预警信号在第一时间内发出，以便于相关的工作人员能够在第一时间发现故障并及时针对和排除，而对于一部分在同一时间没有发出相应的信号但是仍然执行工作的系统而言，则很有可能会出现危及电力系统的电气社会，如有这些设备有不正常的情况出现，那么也需要技术人员在第一时间对其进行纠正与整改。

二、110千伏变电站自动化继电保护中所存在的问题

（一）变压器后备保护当中所存在的问题

针对变压器烧毁的不良情况，主要会出现以下几种状况。其一，绝大多数变压器在面对瞬间性质的冲击电流时，它的具体承受能力和承受之后的效果会表现出不同的状态，而对于长时间的大电流，它们通常是无法承受的。如果在系统中存在类似于短路的不良情况，并这种短路情况对变压器的稳定性会有很大的威胁和冲击，最终可能会导致变压器烧毁；但加入变压器低压侧发生了较长时间的短路现象，那么变压器的内部也会出现不同的问题，最后也很有可能对变压器造成一些不太好的情况。其二，对于变压器低压侧而言，其在大部分情况下都缺乏相应无双重的保护措施，对于真空断路器，它在失灵的不良情况下也会给系统造成不良的影响。与此同时，如果真空断路器在分段阶段无法发挥其主要的作用，那么工作人员也难以通过这个环节对低压侧故障进行排查。其三，如果故障出现在10千伏的出线间隔，假设配电设备质量没有达到一定的标准，或者是说配电装置内部电器间隔距离没有严格按照标准来编排，那么也很有可能会导致母线部位出现故障。

（二）低压侧近区故障

如果短路现象发生在变压器的出线近区，并且无法在第一时间查处故障的源头以及解决故障的最佳措施，或110千伏侧母线发生了短路现象，这些现象都很有可能会在整个系统中给变压器带来很多负面的影响，并很有可能最终导致严重的设备事故，为企业带来不好的影响。

三、110千伏变电站自动化继电保护策略

（一）变压器后备保护的具体措施

对于变压器烧毁的因素，除了会出现压测母线的不良情况，甚至还会出现相应设备灵敏度提升等各种因素，笔者结合自身的经验以及当今现存的故障源进行了分析，据分析，总结了以下措施：

1.复合电压闭锁过流保护

就目前而言，不管是什么类型的相关设备和相关路线在实际的运行环节中，都需要一套完整独立的继电保护装置，此外，还需要两台及以上的完全独立的断路器，以此来实现控制和保护的最终目的。如果其中有一套相关的装备发生了一些类似忽然停止工作的不良现象，那么相应的另一套装备也会忽然将线路段开，这样不仅可以以特殊的方式告知给工作人员，同时还可以防止故障愈演愈烈。

对于这种情况，如果低压母线出现在变压器的高压一侧，在符合电压闭锁过流中发生对低压侧的情况如果有不灵活的情况，那么可以在变压器低压侧放置两套过流的保护装置，并且这两套保护装置不论是直流或是交流的状态，都需要保证其处在独立的状态，这样一来也可以较好的补足之前低压侧过流保护对相应变压器的合理保护。

除此之外，工作人员更需要通过低压侧先跳以及高压侧后跳的真实状态对延长低压侧过流系统进行保护措施，这样就可以达到跳总出口的目的。同时，还可以联合使用高低压侧符合电压闭锁，这样可以提升高低压的灵敏度。

2.变压器在接地后备的保护措施

当我们有规律性的对需要保护的系统进行保护时，可以将相应的延时进行增多，同时也可以把一些原有的不需要衔接的时间空出来，这样不仅可以把过流保护延伸到放电间隙中，同时还可以在一定程度上节省资源。而对于变压器过电压而言，在实际的可勘测效果中，将110千伏母线三相电压互感器进行科学合理的构建予以建设是十分迫切且必要的事情。此外，还应该要继续的将一些必要的过流保护进行建立和完善，以此来提升整个系统在实际运行过程中的可靠性和科学性。

3.对CT位置给予正确选择

在普遍的情况下，就变压器差动CT而言，其110千伏侧最佳的位置应该是要与断路器紧挨，并且在母线侧的那一种。这种做法对于110千伏断路器在不能发挥最大作用的时候，可以利用差动来保护排除一定的故障，为系统带来更好的处理方式。在不同的情况下，工作人员可以采取将CT装于母线侧，但是应靠近断路器。除此之外，在靠近变压器的相近位置区域，可以安装相间过流CT，这样也可以对系统内部的各个有关零件加以保护，对变压器套管CT也可以优先采用。

虽然CT的位置在很多情况下并不被重视，但是实际上在系统运行的过程中，CT的位置变化甚至会给各个不同的区域带来不同的作用。基于此，相关的工作人员在对CT位置进行采纳建议的过程中，一定要结合不同的情况以及不同电压器在系统中真正的运行状况进行考虑，为提供更加可靠的空间奠定一定的基础。

4.避免支流电源消失

在一个完整的系统中，当变压器采用一个直流电源进行保护时，如果低压侧故障的同时直流电源消失了，那么一定会给整个系统带来非常严重的后果。比如说某个220千伏的变电站，其容量为150MVA的主变发生的两次烧毁现象都与直流电源中断存在直接的关系。这种现象之所以会发生，究其根本还是由于110千伏出现发成故障，进而导致断路器爆炸，这些比较大型的爆炸不论是对企业的形象而言，抑或是对整个系统的运行而言，都有着极大地不良影响，严重时甚至会影响到员工的安全。因此，对于同一个对象，一定要提供合理的两套装置，这样不仅提升了安全性能，同时还能在一定程度上对各个方面负责。

（二）低压侧近区故障的具体保护措施

1.对限时电流速断保护进行增加

在一般情况下，当出现高压侧复合电压闭锁过流，相对于低压母线而言，通常会出现灵敏度不强的现象，这种现象虽然在短时间内不会给运行的电压造成大影响，但是久而久之，就会对整个系统带来安全隐患。因此，可以在低压侧增加一套过流保护装置，以此来提高其灵敏度。这种保护措施还应该要采取限时速断。

除此之外，对于原来的过流保护一定要与出现过流进行相应的配合，这样也能侧面的提升相关器械的灵敏度，当故障真正发生时，也可以为不同的装置带来较好的保护作用，同时还可以便于工作人员整理与检查。

2.将母线保护装置增设

对于低压母线，如果其存在短路容量的大状况，并且在变压器自身承受能力较弱时，将母线保护装置进行合理的增设不仅可以在小范围内为企业省下一小笔成本费用，与此同时还可以实现故障排除的最终目的，为企业的长远发展提供新的条件和思路。

3.将保护级差缩短

在所有的方式方法中，最高效的方式就是缩短保护配合时间级差。这种方式让设备和系统在运行过程中变得更加的安全，同时还可以减少故障的发生，为相关企业和相关运行系统的长远发展提供可靠的说法。

四、结束语

总而言之，就目前我国大部分供电系统而言，供电系统在实际的运行过程中，很有可能在不同且没有规律的时间段出现一些其他的情况是非正常的运行状况，这些状况的出现不仅会影响到原来的系统工作，甚至还有可能会给变电站的整体系统带来一些严重的负面影响，基于此，为了能够更好的保证供电系统在正常情况下的科学性和稳定性，相关人员可在供电系统的运行装置中将一些继电保护装置加入到里面，以此来达到防止故障蔓延对生产生活带来的不良影响。