何文元

摘 要：电力系统继电保护及自动装置是保障电力系统安全运行的关键。安全自动装置对于继电保护安全性、稳定性以及灵活性上达到相应要求。在计算过程中，运行方式的选择、短路电流的计算等，都给继电保护的结果产生很大的影响。该文根据变电站原始材料数据进行分析，根据现阶段变电站中存在的安全问题进行讨论，结合实际情况对35 kV变电站内部安全设备进行重新设计，优化现阶段35 kV变电站中的继电保护措施，以及变电站安全自动装置的设计与使用问题。

关键词：35 kV变电所 继电保护 配置选择 图纸设计

中图分类号：TU856 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（a）-0084-01

1 35 kV降压变电站继电保护和自动装置规划

1.1 变压器保护配置

电力变压器在整个电力系统中的作用尤为重要，它发生故障时会对整个电力系统的正常运行带来很大影响，所以了确保电力系统在运行中的可靠性，在电力系统中的变压器使用时，应根据变压器自身电力容量为其安装配套的保护装置。电力变压器故障区域主要为内部区域故障与外部区域故障，外部区域故障是由变压器引出线短路以及变压器外部线路套管损毁造成的；内部区域故障主要由变压器内部油箱损坏、内部绕组线短路以及贴心损毁造成的。

变压器在运行中的故障表现可分为：变压器外部外接线短路以及接地线短路造成的电流超过标准现象；变压器内部油箱损坏造成的油压降低以及超负荷现象，这些都为变压器使用中的安全与可靠性受到很大考验。

根据对变压器故障类型的分析，在变压器实际运行中应加以下几点安全措施：

（1）变压器内部应安装瓦斯保护设备

当变压器因绕组线短路、油箱损坏以及铁心损坏等原因造成内部故障时，由于内部故障区域受到电弧与电流作用影响，使变压器内部部分绝缘物体受到电解作用产生气体，而且产生的气体相对较轻，所以他们会从油箱位置流动到油枕区域上部。当变压器内部故障较为严重时，变压器内部产生的气体量相对较大，所以气体在流向油枕时会相对较为剧烈，瓦斯保护设备就是可以有效利用变压器内部故障产生气体这一现象，对变压器内部故障可以及时发现与反映。当变压器因轻微故障产生少量气体时，瓦斯保护设备会及时发现并发出报警信号，当变压器因严重故障产生大量气体时，瓦斯保护设备在预警的同时，也会做出自动打开两侧断路器截断电源，避免变压器受到更加严重的破坏。

（2）变压器外部线路组应安装纵差保护设备

变压器外部故障主要区域在于引出线与套管部分，所以应安装纵差保护设备与瓦斯保护设备互相配合补充，当变压器外部故障时可迅速将内部设备与引线相隔离，将变压外部故障对内部故障产生的连锁故障影响将至最低。变压器纵差保护是通过比较变压器两侧电流的相位及大小，来判别发生的是保护区内还是保护区外的故障，从而迅速切除保护区内的故障，具有很高的灵敏度。

（3）变压器外部应安装复合电压启动设备

为反应变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流，以及在变压器内部故障时，做为差动保护和瓦斯保护的后备保护，变压器应该装设过电流保护。变压器在保护设备安装时应根据其自身容量与线路电流水平而定，当变压器线路中电流超过预定使用值，复合电压启动设备可以对线路起到有效保护。应用复合电压启动设备的35 kV变电站在继电保护上有以下几项优点：可以有效提升电压元件的灵敏度，避免其在不对称短路时受到损坏；当变压后面区域发生短路现象时，电压援建可以与变压器进行后备线路连接方式运行；在三相短路时，如果由于瞬间出现负序电压，灵敏系统能提高KLm（=1.15～1.2）倍。

（4）接地保护（也称短路保护）

接地变采用零序电流保护；不接地变采用零序电压保护和间隙零序电流保护。

1.2 变电站自动装置配置

（1）35 kV备用电源自动投入装置

为保证变电站某一路进线发生故障，进线断路器跳闸时，变电站进线断路器的内桥DL3断路器能立即合闸，保证变电站两台主变正常供电，故断路器DL3需要加装备用电源自动投入装置，简称“BZT”。

（2）10 kV母分开关备用电源自动投入装置

当两台变压器运行，而变电站10kV母线分段断路器DL6在分闸状态时，任一台变压器发生故障被切除，DL6能立即合闸，保证变电站对外正常供电，提高供电可靠性，断路器DL6应装设备用电源自动投入装置“BZT”。

（3）自动重合闸装置

为保证输电线路因“瞬时故障”时继电保护装置动作切除故障后能快速恢复送电，同时考虑系统稳定要求，在出线断路器上应装设自动重合闸装置简称“ZCH”，同时为防止“ZCH”装置重合在线路永久性故障上而造成对设施的危害，采用一次重合的重合闸后加速方式。

（4）频减载自动装置

为保证系统的稳定运行和重要负荷的正常工作，必须在10 kV出线上加装低频减载自动装置。在系统发电出力不足或发生系统故障时，系统频率发生下降，为防止发生系统频率崩溃，必须立即按照事先的规定减少供电量即自动跳开部分次要负荷线路开关，从而避免发生系统的频率崩溃。

（5）电流接地选线装置

用来查找小电流系统发生单相接地时的故障线路。采用微机式接地检测装置或带接地检测功能的微机式线路保护选出接地线路，发出信号，由运行人员采取措施（如转移负荷）后再切除故障回路，可保障正常回路供电的连续性。

（6）35 kV，10 kV线路保护装置

用来保护线路系统产生的故障，减少故障区域。输电线路保护在继电保护中具有重要地位，且随着超高压、长距离输电线路的发展，对输电线路保护的功能提出了更新更高的要求，加之输电线路保护本身具有复杂功能和逻辑，使微机保护在输电线路保护这一领域获得了广泛应用。

（7）差动保护，高低后备保护装置

作为主变压器的内部故障及外部故障的保护。当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，差动继电器动作。

2 结语

变电所继电保护及自动装置设计是综合系统的工程，即包含了电力电子、通信技术、计算机技术等的融合。在对装置的设计过程中，不仅考虑到其经济性，而且考虑到装置的稳定性和可靠性。这些技术是我今后的不断学习的内容，也是工作必备知识。本人完成此文也是多年的实践经验及结合理论知识结果。

参考文献

[1] 国家电力调度通信中心.电力系统继电保护规定汇编[M].2版.中国电力出版社，2005.

[2] 贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理[M].2版.中国电力出版社，2008.

[3] 崔家佩，孟庆炎，陈永芳，等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[M].水利水电出版社，1993.

[4] 李光绮.电力系统暂态分析[M].3版.中国电力出版社，2009.endprint