变电站继电保护研究变电站继电保护研究

在我国，电力系统是关系到国计民生的重要系统部门，其主要组成部分就是变电站，它是发电站和用电户的中间环节，它的主要作用就是变换和分配电能。由于变电站在电网中适用十分广泛，因此电力系统能否稳定运行是由变电站是否能够正常工作决定的。实现变电站继电保护的故障信息处理，对准确、有效地判断故障，缩短停电时间，提高工作效率意义重大。 

一、变配电站继电保护的作用 

变配电站继电保护能够在变配电站运行过程中发生故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和出现不正常现象时（过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯、超 温、控制与测量回路断线等），迅速有选择性发出跳闸命令将故障切除或发出报警，从而减少故障造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统稳定运行。 

二、变配电站继电保护的基本工作原理 

变配电站继电保护是根据变配电站运行过程中发生故障时出现的电流增加、电压升高或降低、频率降低、出现瓦斯、温度升高等现象超过继电保护的整定值（给定值）或超限值后，在整定时间内，有选择的发出跳闸命令或报警信号。 

根据电流值来进行选择性跳闸的为反时限，电流值越大，跳闸越快。根据时间来进行选择性跳闸的称为定时限保护，定时限在故障电流超过整定值后，经过时间定值给定的时间后才出现跳闸命令。瓦斯与温度等为非电量保护。 

可靠系数为一个经验数据，计算继电器保护动作值时，要将计算结果再乘以可靠系数，以保证继电保护动作的准确与可靠，其范围为1.3~1.5。 

发生故障时的最小值与保护的动作值之比为继电保护的灵敏系数，一般为1.2~2，应根据设计规范要进行选择。 

三、变配电站继电保护按保护性质分类 

（1）发电机保护 

发电机保护有定子绕组相间短路，定子绕组接地，定子绕组匝间短路，发电机外部短路，对称过负荷，定子绕组过电压，励磁回路一点及两点接地，失磁故障等。出口方式为停机，解列，缩小故障影响范围和发出信号。 

（2）电力变压器保护 

电力变压器保护有绕组及其引出线相间短路，中性点直接接地侧单相短路，绕组匝间短路，外部短路引起的过电流，中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压、过负荷，油面降低，变压器温度升高，油箱压力升高或冷却系统故障。 

（3）线路保护 

线路保护根据电压等级不同，电网中性点接地方式不同，输电线路以及电缆或架空线长度不同，分别有：相间短路、单相接地短路、单相接地、过负荷等。 

（4）母线保护 

发电厂和重要变电所的母线应装设专用母线保护。 

（5）电力电容器保护 

电力电容器有电容器内部故障及其引出线短路，电容器组和断路器之间连接线短路，电容器组中某一故障电容切除后引起的过电压、电容器组过电压，所连接的母线失压。 

（6）高压电动机保护 

高压电动机有定子绕组相间短路、定子绕组单相接地、定子绕组过负荷、定子绕组低电压、同步电动机失步、同步电动机失磁、同步电动机出现非同步冲击电流。 

四、变电站继电保护措施 

（1）做好变电站继电保护的验收工作 

变电站继电保护验收工作的质量，直接关系到日后 电力系统的安全运行，因此必须切实做好变电站继电保护的验收工作。继电保护调试完毕后，必须进行专业的验收，然后提交验收单由厂部组织生产、运行和检修等 部门进行保护整组实验和开关合跳实验，待结果合格后确认拆动的接线、元件、压板和标志都恢复正常，并且清洁完现场后方可在验收单上进行签字。 

（2）做好继电保护装置及其二次回路的巡检工作 

通过对继电保护装置及其二次回路的认真巡检，可以及时发现设备潜在的安全隐患，因此必须认真落实和严格执行。工作人员对继电保护装置及其二次回路进行巡 检时，主要包括以下内容：开关和压板的位置是否正确；保护压板和自动装置是否安装调度要求投入；熔断器的接触是否良好；各回路的接线是否正常，有无发热、 松脱现象及焦臭味；继电器的接点是否完好，带电的触点有无损坏，线圈和附加电阻有无过热现象；指示灯和运行监视灯是否正常工作；CT和PT回路有无开路和 短路现象；光字牌、警铃和事故音响能够正常工作；表计参数是否符合要求。 

（3）完善继电保护系统的技术改造工作 

在科学技术 不断发展的今天，通信技术、计算机技术、数字处理技术和电子技术逐渐应用于继电保护计术，不断提高着继电保护系统的自动化水平。为使继电保护技术更好的创 新发展，电力工作者要以传统的继电保护系统拥有的运行的可靠性、速动性选择性以及灵敏性特点及运行保护、调试方便为基础加大并完善继电保护技术的创新。现 如今微处理技术已经广泛应用于电力系统，如以微处理器为基础的数字保护装置、计量测试表、监控装置及发电机励磁控制装置，这对变电站保护的可靠性的提高有 着重大的意义，因为这些装置摒弃了传统的常规电流电压互感器而采用紧凑型、低功率的电流和电压互感器。 

（4）提高运行人员的专业知识和技能水平 

首先，运行人员在对继电保护原理和二次图纸进行学习后，必须对现场二次回路端子、信号吊牌、继电器和压板进行核对，严格执行“两票”，并认真做好保护安 全措施，按照继电保护的运行规程进行操作。运行人员在每次投入和退出时，都必须严格按设备调度范围的划分，在调度同意后进行操作，并且按照各套保护名称、 时限、压板、保护所跳开关的使用说明进行操作，避免在运行操作中出现差错。 

其次，委派一些骨干到生产厂家培训学习，回来充当系统培训员，从人员的基础培训讲起，配合一些高水平的强化训练，切实提高各级继电保护工作者的专业技能和知识水平。 

（5）推行变电站继电保护的网络化管理 

到目前为止，变电站继电保护的各方面已经比较成熟，但由于继电保护工作涉及的内容和范围较广，需要消耗大量的人力和物力，因此推行变电站继电保护的网络 化管理势在必行。光纤的投入使得变电站继电保护系统的可靠性也大大提高，但继电保护远程管理在这方面还没有得到很好地应用，如果定值的更改、检查，保护运 行情况监控和信号的采取，都能实现进行远程管理，那么出现人为事故的机率也将大大降低，并且会极大地降低继电保护工作者的劳动强度。