浅谈110KV变电所的继电保护应用

浅谈110KV变电所的继电保护应用

陶如超

关键词：变电所继电保护

0引言

供电系统在运行中，有可能发生一些故障和非正常运行状态，从而影响煤矿安全生产，甚至造成严重后果。为了保证供电安全可靠，在供电系统中，必须加入继电保护，尽快将故障元件切离电源，以防止故障蔓延。

1继电保护的基本任务

当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求。

反映电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反映不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。

2变压器保护

2.1接地保护对110V以上中性点直接接地系统中的电力变压器，一般装设零序电流（接地）保护，作为变压器主保护的后备保护和相邻元件短路的后备保护大接地电流系统发生单相或两相接地短路时，零序电流的分布和大小与系统中变压器中性点接地的台数和位置有关。

2.2差动保护主变的差动是主变的主保护，保护的范围是主变三侧（三圈式）CT以内的区域，在范围内的故障，由于电流方向发生了变化，会产生电流差流过差动继电器而动作。

2.3零序电压闭锁零序电流在3只CT无零序CT的微机型保护器保护软件中，防止CT断线时三相电流之和不等于零当作接地故障误跳闸，保护器对零序电压采样，当无零序电压而三相电流之和不为零时，当作CT断线，不跳闸。

2.4过负荷保护变压器过负荷保护在大多数情况下都是三相对称的，故保护装置只采用1个电流继电器接于一相上，并经过一定延时作用于信号来反映对称过负荷。

2.5过流保护过电流保护的作用是防御内部和外部相间短路及作后备保护。过电流保护按躲过可能出现的最大过负荷电流配置。

2.6零序过流高压不直接接地系统的接地保护，1个系统有1个零序电流的定值，设备无接地故障时，零序电流小于这个定值，有接地故障时，零序电流大于这个定值，发信号或跳闸。

2.7速断保护速断保护的作用是防御内部及外部引线的短路。电流速断保护应按躲过系统最大运行方式下变压器低压侧三相短路时，流过高压侧的短路电流配置。

3电容器保护

速断保护、过流保护和线路保护相同；不平衡电流保护，当不平衡电流大于整定值时，相应的定时器启动，当定时器时间大于整定时间时，保护动作；低电压保护，当电压低于整定值且断路器处于合闸状态时，相应的定时器启动定时，当定时器时间大于整定时间时，保护动作；过电压保护，并联电容器国家标准规定电力工频长期过电压值最高不超过额定电压的1.1倍。因为电压过高，电容器内部游离增大，将产生局部放电；长时间在过电压下运行，电容器的无功输出功率大大增加，造成无功过补偿；电容器本身的有功损耗增大，发热量上升，最终导致热击穿。因此在并联电容器回路应设置过电压保护。当电压高于整定值且断路器处于合闸状态时，相应定时器启动定时，当定时器时间大于整定时间时，保护动作。

4线路保护

4.1过流保护A，C二相中任何一相电流幅值大于整定值时，相应的定时器启动，返回系数大于0.94，当定时器时间大于整定时间时，保护动作。启动电流按照躲开最大负荷电流来整定，保护范围不但能够保护线路全长，也能保护相邻线路全长，起到后备保护的作用。

4.2速断保护A，C二相中任何一相电流幅值大于整定值时，则速断保护动作。返回系数大于0.94，保护可瞬时动作或带短延时。反映于电流增大而瞬时动作的电流保护。整定按照躲开下一条线路出口处短路的条件，保护范围不能保护线路全长，且直接受系统运行方式变化的影响。

4.3单相接地保护在小电流接地的电力系统中，如果发生单相接地故障时，只有很小的接地电容电流，然而相间电压仍然是对称的，因此可暂时继续运行。但是由于非故障相的对地电压要升高为原来对地电压的倍，所以仍有可能引起非故障相对地绝缘击穿而导致两相接地短路，并引起开关跳闸，线路停电。利用单相接地所产生的零序电流使保护装置动作，并给予信号。单相接地保护电流按躲过被保护线路最大非故障接地的线路电容电流。

4.4重合闸及前加速和后加速重合闸的原因是考虑到有可能某一时刻的故障并不是永久性的故障，当电缆短路时速断保护使断路器动作，同时重合闸功能启动，在经过设定的时间之后，合闸继电器发出合闸指令重合闸，然后判断线路是否还有故障。在非永久性故障的情况下，重合闸后由于电缆分开了，没有短路，因此，线路恢复正常，而如果发生的是永久性故障，重合闸之后还会发生同样的故障，这样就能区分永久性故障和暂时性故障。

后加速是指在重合闸之后如果线路上还存在故障，就立刻跳闸，并且是永久性跳闸，不再启动重合闸，前加速则是当线路上没有故障，也没有手动跳闸，也没有总控单元传来的跳闸命令时，而断路器却动作了，在这种情况下必须马上合闸，并指示保护单元内部有故障。

5结束语

本文阐述了继电保护在变电所中的应用，然而传统的电磁型继电保护是经过电-磁-力-机械运动的多次转换而构成的，准确率较低。微机继电保护由于综合判断环节采用微机的软硬件完成，加上动作功耗低，因而保护装置的精度和灵敏度都较高。随着计算机硬件的快速发展，微机继电保护硬件的不断发展和完善，微机继电保护技术将更多地应用于变电所继电保护系统。

参考文献：

[1]宇波，丁俊健，陆于平等.基于Internet/Intranet的电网继电保护及故障信息管理系统[J].电力系统及其自动化，2001，25(17)：39-42.

[2]坚明.杭州国电信息技术有限公司[J].电力故障信息系统功能设计.2002.

[3]国家电力调度通信中心.电力调度技术标准汇编(第三分册)[M].北京：中国电力出版社.1997.