含分布式电源的110kV变电站继电保护关键问题及其优化研究

含分布式电源的110kV变电站继电保护关键问题及其优化研究

朱陈浩然

江苏南自通华电力设计院有限公司 江苏 南京 210000

摘要：随着经济发展，全社会用电负荷的持续增长，电力系统供电的持续、稳定、安全、可靠，成为了新的时代需求，人们对于电力供应的电能质量和供电可靠性提出了更高的要求。110kV变电站是我国电力网络中重要的组成部分，它的安全可靠运行，直接关系着电网的稳定。为了确保110kV变电站的正常运行，必须要加强对110kV变电站的继电保护管理，对存在的故障进行处理优化，减少运行故障，文章主要对配电网中含有分布式电源的继电保护措施进行分析和探讨，希望对配电网的安全运行起到参考价值。

关键词：含分布式电源；110kV变电站；继电保护；关键问题；优化研究

引言：

随着经济蓬勃发展，以及整个社会对供电压力的持续增长，对于动力系统供电的连续、平稳、安全、可靠性，已经形成了全新的发展要求，人们也对电力供应的电力品质和电源安全性，有了更高的要求。110kV变电所，作为中国国家供电系统中很重要的一部分，它的安全工作，直接关系到国家电网的安全问题。要保证110kV变电所的正常工作，就一定要做好对110kV变电所的继电保护管理工作，对存在的故障进行处理优化，减少运行故障，本篇文章主要对配电网中含有分布式电源的继电保护措施进行分析和探讨，希望对配电网的安全运行起到参考价值。

一、继电保护的内涵

继电保护是一项系统、复杂的工作，它使许多保护措施的集合体，是针对不同保护目标，出具的有针对性、有目的性的综合保护方案。对变压器而言，为了起到质量保证的效果，继电保护设备一定要具备高速动度、选择性、高可靠性和灵敏度特点，以确保当动力系统装置或线路出现故障时，继电保护装置设备可以有效地将事故装置和接线切断，从而避免对系统或其它情况产生干扰。变压器的继电保护功能一般包含了这样一些东西，与电压变化有关的“低电压保护、功率方向保护、电流相互之间的合理距离保护”，还有与电流相关的“过流保护、线路短路故障保护”等[1]。继电保护装置原理较为简单，只要相应的输出组件、逻辑组件、测量元件组装到位，就可以形成简单的继电保护装置，实现相应的继电保护目标。在进行测量元件的选择时，要依照不同的继电保护标准，对电子元件的性能、参数进行相应的对比、选择。

二、在110kV变压器继电保护工作中的问题

（一）变压器对大电流冲击的抵抗能力较弱

在110kV的变电站继电保护中，存在较多的因为元器件故障引发的运行中断问题，一方面，有可能是元器件本身的质量不达标，使用的元器件的性能和参数，无法满足110kV变电站的日常运转;另一方面，有可能是因为设备安装、维护过程中出现纰漏，导致元器件无法有效运行。变压器作为110kV变电站的重要主设备，对电流的承载能力，一旦遇到大强度的瞬间电流冲击时，就会在变压器的低压侧附近出现阶段性的电流短路现象，造成变压器内部电流的激增，引起供电系统运行的混乱，不利于电力系统的正常运行。当变压器的内部电流过大超过其所能承载的最大荷度时，就有可能导致变压器内部线圈等装置的损毁，严重时还有可能会引发火灾[2]。

（二）低压测区的保护机制不完善为提供双重保护

低压侧区产生的断路器运行时损坏、失效等问题，也是110kV以上变电站继电保护中的主要问题，尽管这种问题是多发、普遍的，但只是在部分110kV变电所的继电保护中，还不能对其做出合理的处理、处理，未对110kV变电站的低压侧区建立相应的保护机制，没有形成双重保护体系。一般来讲，在低压侧区的变压器故障的检测与消除工作，是通过将主变一侧的越流保护延长来进行完成的，但如果一侧的越流保护器发生了故障，出现拒动，连带引发断路器运行秩序时，高压侧的过流就无法及时有效地对低压侧的故障进行发现、反馈，从而影响低压侧断路器分段、开合操作的有效执行，提高了110kV变电站的运行风险[3]。

（三）10kV线路出现间隔故障

10kV线路是110kV变电站中极为重要的配电线路。对于110kV变电站来说，如果配电装置的质量存在缺陷、设备绝缘性能降低、线路对树木等安全间距不符合要求等情况，将会给变电站中10kV线路的运行造成负面的影响。当配电装置的质量存在缺陷、设备绝缘性能降低时，配电装置的使用寿命将会大大缩短，出现装置故障的可能也会大大增加，一旦出现装置故障，从而会导致10kV线路的电流压力过大，从而引发线路故障;当内部电气设备的安全间距不符合要求时，会导致10kV线路出现母线故障和间隔故障，严重时还会造成变压器保护动作。

三、110kV变电站继电保护运行中的保护措施

（一）复合电压闭锁过流保护

为了进一步提高110kV变电站的实际运行成效，提高其继电保护水平，在展开继电保护的过程中要有意识地进行复合电压的闭锁过流保护。为了确保变电站各设备的安全运行，可以安装两套完全独立的继电保护装置，为变电站的运行提供双重保护。当其中一套保护装置出现运行故障时，另一套保护装置就可以及时进行弥补，及时的排除故障，或者将故障控制在可控的范围内

[4]。同时，当在变压器的高压一侧的复合电流或闭锁过流无法准确高效的对低压母线的正常工作情况作出反映时，还可在变压器的低压一侧位置加设置一个过流安全保护器，以有效防止低压一侧过流保护器的失效、失效，提高变压器的运行效率。

（二）运行故障时立马切断电源装置

分布式电源装置在配电网中使用，对继电保护都会产生影响，只是多与少的区别，特别是配电网在遇到故障的时候，它会改变电流，导致继电保护不能快速的切除故障元件，导致整个配电网处于瘫痪状态，供电的稳定性不能得到保证。因此，在应用分布式电源的配电网中如果出现故障，就要及时的切断独立电源，集中供电系统不会受到任何影响，配电网仍然可以正常供电。

（三）做好分布式电源的容量控制工作

以上分析中也曾经介绍过，在理论上只要当配电价格控制系统出现故障的时候，立即切断分布式电源设备就可以发挥继电保护系统的功能，可是却并不能确保万无一失，所以这时需要采用限制分布式电源设备的总容量的方法，最大化的减少对继电保护系统稳定性的危害，当设备部件发生问题的时候，继电保护控制系统也可以有效地将其从控制系统中移除，从而降低了故障时对元件的伤害，同时还能保证没有发生故障电力设备正常运行。此外，还可以采用调整分布式电源接入距离的方式，减少其对系统工作的干扰，经过多次的试验发现，这种方法操作难度比较大，受到很多条件限制，仍然不是最好的继电保护方案。

四、结束语：

综上所述，不难看出110kV变电所的继电保护动作并非一项的单纯的动作，它有许多需要注意的要点和事项。为了做好其继电保护运行工作，要在平时运行中做好对隐形事故的全面检查，并及时发现及时处理，以提高人们对跳闸元件工作情况的正确认识，对常见的继电保护问题进行相应的梳理和分析，应对不同的故障问题做到心中有数，然后采取积极有效的手段，对其进行有效的应对。为110kV变电所的安全工作奠定牢固的基石，为人们提供安全稳定的供电服务。

参考文献

[1]黄仕道. 110kV变电站继电保护改造调试问题的研究[J]. 大科技，2021(40):51-52.

[2]李抚强. 110kV智能变电站继电保护若干问题研究[J]. 科学与财富，2021，13(28):9-10.

[3]王沁洋，倪冬智. 110kV智能变电站继电保护的运行维护探讨[J]. 科技创新导报，2020(9):28-29.

[4]陈文海，侯斌，邹学翔，等. 探讨智能变电站继电保护跳闸的实现方式[J]. 电力系统装备，2020(24):16-17.