远长福 张明辉

摘要：随着工农业的发展，电网容量和用电负荷不断增长，对供电的可靠性要求也不断提高，为了防止电力系统事故的扩大，保证非故障部分仍能可靠供电以及电力系统运行的可靠性，这就要求继电保护装置必须能有选择性、快速地、灵敏地和可靠地将故障设备切除，以保证非故障部分继续运行。

关键词：电网;安全运行;继电保护

智能变电站继电保护应用过程中，需要对FOCS技术、测试等环节进行分析，并围绕FOCS的不同冗余配置方案来确定变电站继电保护配置及隔离断路器集成FOCS技术方案在变电站的技术应用。

1变电站继电保护装置应用原理分析

1.1智能变电站继电保护保护装置采用了电磁式继电保护，保护装置由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片构成保护主体，电磁系统的动作时间约为0.05～0.1秒重动继电器在电路中起着电气隔离和扩大接点容量的作用。与微机型继电保护相比，电磁式继电保护在速动性和灵敏性上不占优势且检修、运维操作复杂，铁芯、触点簧片易损不适宜集约化、数字化、智能化现代电网。

1.2智能变电站继电保护综合考虑微机型、电磁型继电保护设备的二次回路接线及主、后备保护等因素，提前组织继电人员进行了细致准备，预先核对新旧图纸对施工方案进行多次讨论修改并全程监督作业安全，优质高效地完成了技改作业。

1.3智能变电站继电保护系统由国家电网电力科学研究院实验验证中心检测，符合相关标准要求經现场抽测结果合格该系统实现了对变电站继电保护设备的日常运行信息、电网故障信息的监视、传输及在线分析等功能，为电网运行和维护人员及时发现设备异常、预防及快速处理电网事故提供分析依据和决策支持。

1.4智能变电站继电保护系统具有系统运行状况定量评估的自诊断功能系统运维快速、方便、实用系统采用模块化管理，保证系统工程质量脾低系统维护门槛深用以分布式实时总线为核心的系统架构，实现多源数据并发接入和实时处理。

1.5智能变电站继电保护系统经现场运行表明功能完备指！定可靠具有良好的人机界面满足用户需求。通过“体检''重点检查变电站主设备运行方式及保护装置投入状态与运行规定，检查保护装置定值整定、压板投退与定值单，检查纵联保护通道等。

2变电站继电保护工作原理及技术要求

2.1变电站继电保护的合分闸回路是通过合分闸转换开关进行操作，常规保护为提示操作人员及事故跳闸报警需要转换开关选用预合-合闸-合后及预分-分闸-分后的多档转换开关。以使利用不对应接线进行合分闸提示与事故跳闸报警已有标准图设计采用微机保护以后，要进行远分合闸操作后还要到就地进行转换开关对位操作这就失去了远分操作的意义，所以应取消不对应接线，选用中间自复位的只有合闸与分闸的三档转换开关。

2.2当合闸回路出现故障时进行分闸，或短路事故未排除，又进行合闸（误操作）这时就会出现断路器反复合分闸，不仅容易引起或扩大事故还会引起设备损坏或人身事故所以高压开关控制回路应设计防跳。防跳一般选用电流启动，电压保持的双线圈继电器。电流线圈串接于分闸回路作为启动线圈。电压线圈接于合闸回路，作为保持线圈，当分闸时，电流线圈经分闸回路起动。

2.3如果合闸回路有故障，或处于手动合闸位置，电压线圈起启动并通过其常开接点自保持，其常闭接点马上断开合闸回路，保证断路器在分闸过程中不能马上再合闸。防跳继电器的电流回路还可以通过其常开接点将电流线圈自保持这样可以减轻保护继电器的出口接点断开负荷，也减少了保护继电器的保持时间要求。

2.4有些微机保护装置自己已具有防跳功能这样就可以不再设计防跳回路。断路器操作机构选用弹簧储能时，如果选用储能后可以进行一次合闸与分闸的弹簧储能操作机构（也有用于重合闸的储能后可以进行二次合闸与分闸的弹簧储能操作机构），因为储能一般都要求10秒左右，当储能开关经常处于断开位置时，储一次能，合完之后，将储能开关再处于断开位置，可以跳一次闸;跳闸之后，要手动储能之后才能进行合闸时，也可以不再设计。

3变电站继电保护常见故障原因分析

3.1当线路母线出短路时，电流很大，母线进线不能用电流阶梯来进行速断保护整定，只能用过流保护来延时切除故障，使得母线本身故障时无法实现快速保护跳闸但母线故障的概率是不可忽视的其短路造成的破坏性和影响面比线路短路时大得多

3.2如果某出线短路而其保护装置拒动时（如开关柜机构或保护故障），就有可能导致事故已扩大后再通过其后备保护延时跳闸，即母线进线作为其后备保护跳闸由于母线保护的整定对其它保护的影响较大，一般是在合闸过程中起作用，合闸后自动解除。因此，在母线并联运行时，任何一段母线故障或出线保护拒动都会引起两段母线全停。

3.3运行方式的改变往往会导致保护“四性''发生变化，容易发生误动事故。母线引出线短路，由于保护装置动作延时过长（2.0S），强大的短路电流烧毀出线及附近隔离开关、穿墙套管。

3.4变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。

3.5变电站继电保护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。

4变电站继电保护分类及对电网的保护作用

变电站继电保护按保护性质分类，可分为发电机保护、线路保护、母线保护、电力电容器保护、高压电动机保护等。

4.1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，解列小故障影响范围和发出信号。

4.2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長度不同，分别有相间短路、单相接地短路、单相接地、过负荷等。

4.3发电厂和重要变电所的母线应装设专用母线保护。

4.4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走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。

4.5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。

综上所述，微机保护装置在动作速度、动作正确率及运行可靠性和易用性等方面取得了令人瞩目的成绩，依据微机保护特点和优势，实现继电保护功能的同时兼具其他功能（如控制、测量、通信等功能）来构成微机综合保护装置方面、在与变电站自动化系统中其他二次设备之间进行配置和管理方面，仍有较大进行优化设

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