分析220kV变电站主变保护采取双重保护的实施过程

摘要：变电站作为电力系统的重要部分，包含着关键的技术环节，在社会生活和工业生产中都发挥着动力提供者的功能。为了保障变电站的安全顺利运行，对变电站主变压器的双重保护成为不可回避的话题。

关键词：220kV变电站；主变保护；双重保护

中图分类号：TM631 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）17-0110-02

根据国家电力公司所颁布的二十五项反措的具体要求，需要对重要的设备和线路进行加强的特别保护，即需要坚持两套处于相对独立的主保护的原则。而且要求这两套保护是基于不用原理、来自不同厂家的产品。而对于重要的原件，还要充分考虑对其进行的后备保护的设置。

1 双重保护策略的配置原则

1.1 在主保护上，坚持两套相互独立的保护原则

坚持这一原则，可以采取在主变套管电流和独立电流两种互感器之间进行切换的设计方式。如果旁路断路器取代主变断路器运行，此时第一套主保护就应与之相应，切换到旁路断路器电流互感器的位置。同时，应该考虑选用具有高安全性能的继电保护设备装置：32位机的DSP平台的采用以及14-16AD的转换；在保护模块安排合理的双重化控制，在其中一套保护进行检修出现问题时，使另一套保护得以正常运行；确保将输入直流电的电极颠倒时，装置不发生损害，并且在极性回置之后装置可以正常工作

等等。

1.2 坚持综合自动化的原则

按照系统化的组织原则，进行智能的信息采集与检测，综合安排系统资源的配置，以使运作环节一体化，提高科学性、效率和合理性。如在主变保护的双重保护中，可以将进行控制和数据采集的单元安装在开关柜之内，即可采用交流取样的方式从电压或电流互感器上直接测量。而自动化系统的采用，更是达到了减少人员、提高效率的目的，将人的劳动量转移到机器上，提升劳动质量和精

确度。

2 在双重保护中的具体措施

2.1 保护模块进行合理的配置

在实施模块的装置保护时，对配置模块实行双重化的合理配置，这一配置对运行中的设备实施全方位的保护，如果遇到设备中的配置出现故障而不能运行操作时，这一配置的实施就会起到保护设备的作用，由于在进行检修或运行的过程中，考虑到设备的安全性问题，如果遇到故障的装置需要退出程序或停止运行，进行检修的情况发生，双重化的保护配置就会在不影响其他装置的情况下，完成继续安全运行。装置保护在跳闸口的保护措施进行双重的出口保护，并且还具有一定的监视功能，可以实施远程在线召唤，并对制定的参数定值实行保护与修改，对时间进行有效的顺序记录。

2.2 双重保护装置的多种实施功能

在进行双重保护的过程中，装置能够发出自检后的异常信号，可以在自检后得出配置出现损坏，发出警告后双重保护装置继续安全运行，而不会发生误动；此外，双重保护装置还能够进行自动复位的功能，如果程序出现非正常的操作时，双重保护可以通过自动复位的功能进行修复，并经过复位修复后自动回到安全正常的工作状态中。另外，主变保护采用双重保护的实施可以最大力度地保证在各软件实施保护的过程中，发生任何故障或遇到任何情况都不会互相进行影响，而是具有一定的整定值改变功能，将装置的面板进行安全运行的改变并实施保护。

2.3 双重保护装置完善的分析功能

主变保护采用双重保护的实施运用中，还具有完善的故障分析功能；双重保护对于差动保护会采取不同的原理进行主保护，主要是为了对变压器的绕组实施保护，在进行回流保护的过程中，每套保护都相对独立，对保护的范围也会重叠及交叉，以便在运行过程中遇到死区。

2.4 双重保护对后备的短路相间保护

变压器作为主要保护，在对后备的短路进行相间保护时，主要是对短路的故障及相邻的软件实施后备保护，在高压测能够安装阻碍保护的保护装置，在低压测能够安装电流速断的保护装置；与此同时，变压器对自身进行相应的保护措施，当变压器遇到温度及瓦斯等系统上的故障时，双重保护系统就会实施全方位的保护装置，并发出故障信号，在整个的保护过程中，变压器瓦斯具有密封、防水、防油的优越性。

3 双重保护在主变保护中的应用

实施过程应该遵循专业规律、国家行业规则以及实际需要情况。下面以新疆某220kV电站为参考，对这一双重保护策略予以论述。

3.1 基于电气量的主保护

基于电气量的主保护，其必然选择仍为纵差保护。纵差保护的实用性和优势显而易见：它不仅能够反映出处于变压器的内部的相间的短路故障，而且还能反映出匝间层间的和单相接地的短路造成的故障。两套主保护采用的差动保护基于不同原理，当变压器异常或出现故障时，差动保护的工作方式为：保护动作会跳开处于变压器各侧的断路器，并且发出信号。

3.2 抗阻保护

以220kV侧为例，此类保护抗阻具有偏移特性，保证指向变压器的正方向指向。方案一：保护的正方向是指向变压器的，而且对于110kV的母线故障具有灵敏系数；保护设置为一段式、两个时限，其中第一时限跳开220KV侧的分段和母联断路器，而第二时限则跳开的是变压器各侧的断路器。方案二：保护范围到变压器部分的绕组和本侧线路的出口，不延伸至变压器另一侧的母线；保护设置为一个段式、一个时限，保护动作延时跳开处于变压器各侧的断路器。同时，要防止极力防止在异常情况下产生的误动，如切线闭锁、切换过程的直流和交流失压等等。

3.3 过流保护

从优先对电力设备进行保护的原则出发，过流保护可采用复合电压闭锁的过流保护。出于对中压和高压侧的接地设备的考虑，对于单相接地故障的出现，还要进行零序过流保护的配置。以220kV侧为例，配置复合电压闭锁的过流保护。方案一：保护设置为两段式，其中第一段为带方向，指向变压器，设为两个时限，其中第一时限跳开的是110kV的母联断路器，第二时限为不带方向，保护动作则跳开处于变压器各侧的断路器。方案二：保护设置为两段式，其中第一段为带方向，指向220kV的母线，设为两个时限，其中第一时限跳开的是220kV的母联断路器，第二时限则跳开本侧的断路器。第二段为不带方向，保护动作则跳开处于变压器各侧的断路器。同时，为了消除因母线发生的三相短路故障而引起的相间方向的元件死区，变压器的220kV侧的相间方向元件的电压取自110kV侧的电压。复合电压则取自35kV侧。

3.4 中性点保护

在变电站主接线方面，低压侧为不接地，中压和高压侧为中性点的直接接地。据此，在低压侧方面只安排零序过压保护的配置；在中压和高压侧，安排间隙电流保护以及零序过压保护和零序过流保护，且要主要注意两种情况：隔离刀合闸时，中性点的接地运行状态下，上述的零序电压和电流以及间隙电流参数都可被监视；隔离刀分闸时，中性点的不接地运行状态下，上述三种参数中的零序电流无法被监视。此外，还需要断路器失灵保护和非全相保护。

4 结语

在220kV变电站的建设运作中，双重保护的实施更加科学合理，提高了变电站运作的效率。220kV变电站的主变保护所采取的双重保护策略的原理原则，对主变保护的双重保护策略的实施有了更详细的运作理论，以求探讨220kV变电站的管理改进与运作升级之路。

参考文献

[1] 陈新海.浅谈220kV变电站主变保护双重化保护实施[J].中国高新技术企业，2010，（6）.

[2] 何竞飞.浅析220kV变电站主变保护双重化保护实施[J].中国新技术新产品，2011，（22）.

[3] 张弦，单强，李国庆.220kV变电站主变保护双重化保护设计探讨[J].新疆电力，2006，（1）.