110kV电力继电保护技术探索

110kV电力继电保护技术探索

苗怀锦

国网山西省电力公司晋中供电公司，山西 晋中  030600

摘要：电力是国家的主要能源之一，为国家经济发展做出巨大的贡献。各界对电力服务的需求也进一步增大。继电保护系统作为电力系统中的重要组成部分，通过继电保护系统的应用能够在电力系统出现了异常状态以及运行故障后，及时进行故障的排除，确保电力系统的正常运行。

关键词：110kV；电力继电保护技术

引言

随着经济的不断进步，对于电力系统的要求也在逐渐增加，这也就要求增强对积淀保护的准确性，而继电保护系统对整个电力体系起着十分关键的作用。所谓继电保护装置是指：在电力系统运行过程中对其进行测量、监视、控制以及保护的一个系统，其构成主要是围绕一套继电器所形成的自动装置。继电保护系统运行的安稳性如何决定了电力用户的使用情况，一旦继电保护系统出现问题，则会对整个电力系统造成严重的影响，因此为了保证电力系统的平稳运行，就必须提高继电保护装置的安全平稳运行。

1继电保护技术设计

110kV电力体系的主要组成部分分为一次电力系统和二次电力系统。其中一次电力系统的主要构成部分为：输电的线路、变压器设备，其结构相对比较简单，其中缺乏电力保护系统。二次电力系统的主要构成部分为：继电保护装置、自动保护装置以及回路控制等，其结构复杂，主要负责对整个电力系统提供有效的保护。想要保证110kV电力体系的正常运行首先就要保证二次电力系统设计的正确有效性，从而保证继电保护装置能够为一次电力系统提供安全可靠的监测与保护，进而提高110kV电力体系的设计水平。110kV电力体系中继电保护技术的具体设计如下：输电线路的继电保护设计：110kV电力体系的输电线路一旦发生短路故障极易引发电流问题，这就要求对输电线路提供有效的电流保护，同时需要保证电力保护的速度；假设电路输送系统无需进行配合，对于保护系统速度的要求可以适当放宽；对于输电线路变电所、配电所等重要设备需要设置瞬时过电流速断的保护装置；假设同一电路中配置了不同的保护装置，如何保证装置之间的有效配合就是设计的重点问题，一旦无法协调各装置，反而会引起故障区域的扩大，从而对电力系统的正常运行造成影响，这就要求继电保护装置设计过程中充分考虑对输电线路保护的选择性。变压器的继电保护设计：110kV电力体系的变压器一旦低于350kVA则会造成过压问题，对于过压问题的解决可以采用高压熔断器的配备。假设110kV电力体系中变压器的容量在350kVA和650kVA之间时，需要在变电器高压端进行过电流保护装置的配备，其速动性不得高于0.4s。假设电流保护装置的速动性难以满足要求，则需要在在变压器高压端增加速断保护装置的配备，从而保证变压器故障切断的及时性；即使变电器的容量相对较高的情况下，对于过电流的问题也不能忽视，为了保证电力系统的安全平稳运行，仍应配备过电流的保护装置。

2电力系统中继电保护技术的要求

2.1选择性

当电力设备运行出现故障后，继电保护器要能够实现对故障区域的快速定位，并且将其从整个电力系统中快速切除，而不是实现对整个电力系统的断电处理。所以选择性是电力系统对继电保护装置最基本的要求，要求其能够将故障区域从离其最近的一个断路器处断开，从而确保电力系统中的其他区域正常供电。

2.2灵敏性

灵敏性是指电力系统故障发生时，继电保护装置的反映速度。一般情况下，继电器的灵敏性以灵敏系数来衡定，即流过继电器最小短路电流和其动作时电流的比值。继电器的灵敏度越高，其对故障的处理速度越快，性能越强。

2.3速动性

该特性是指继电保护装置切断故障区域的速度，通常以故障发生到故障处所需要的时间来衡定。故障发生到切断的时间越短，对电力系统造成的破坏越小，提高系统修复的效率。速动性大小由系统本身特性所决定，所以在设计过程中要根据10kV电力系统中不同设备的要求不同，选择合适的断路器类型。

2.4可靠性

可靠性是指断路器工作的准确性，它受多个因素的影响，包括了断路器的设计、计算、安装以及调试等。同时还要求断路器中使用的元器件具有较高的质量特性，从而确保整个装置的可靠性。

3继电保护技术在110kV电力系统中的具体应用

3.1在电网运行维护中的应用

在110kV运行维护工作中，通过继电自动化保护技术的应用，可以对整个运行过程中的系统问题、安全问题及时进行识别与处理，减少安全运行事故的发生可能性。在采用继电自动化保护技术进行电网运行维护工作时，首先，需要技术人员能够对输配电网的基本保护要求进行明确，选用一些适用性高的装置进行电网系统的基本保护工作，确保110kV电力系统的运行可靠性。还应对电网运输环境的复杂性进行综合考虑，在应用继电保护自动化技术时，需要对电网经过区域的地理环境、气候因素进行综合考虑，确保继电自动化保护技术的应用具有针对性，以获得预期的继电保护效果。由于电力系统在运行过程中会进行能量的转换，需要在对电力系统机械作用进行深入研究的基础上，进行继电自动化保护技术的合理选择，以发挥各种电力设备的作用。

3.2在变压器运行中的应用

变压器作为110kV电力系统中的重要系统，若发生变压器故障，会影响整个在电力系统的运行质量。在采用继电自动化保护技术进行变压器运行管理工作时，能够促进系统运行的可靠性得到进一步提升，减少设备故障导致的经济损失发生。因此，电力企业的技术人员首先需要采集变压器的相关数据信息，再进行变压器设备保护装置类型的筛选，提升变压器保护装置性能。在继电自动化保护技术应用过程中，技术人员需要对变压器自身的绝缘性能进行考虑，在保护设备的选择过程中，应避免对变压器绝缘性能造成的影响，确保变压器设备的使用寿命与使用质量。

3.3在主变保护中的应用

采用继电自动化技术进行主变保护工作时，主要可以分为主保护以及后备保护两方面的内容。其中，主保护主要是实现对变动电气的差动保护、重瓦斯情况的保护，避免这两部分设备出现运行故障。后备保护将工作重点放在110kV电力系统的负荷电压上，避免负荷电压过高对于整个电力系统运行稳定性所造成的影响。

3.4在母联保护中的应用

对于10kV电力系统中的母线来说，应该装置电流保护装置，当线路中的瞬时电流超过额定数值后，要迅速将其跟系统断开连接。但是对于负荷等级较小的变电站来说，可以不配置任何类型的过流保护装置。通过对我国10kV电力系统中常用继电保护装置的调查和分析，目前常用的技术是电流保护技术，包括定时限流保护、速断保护和反时限保护几种，下面我们就这几种电流继电保护技术进行分析。（1）定时限电流保护该继电保护是根据电力系统中故障发生的时间进行的，当电路中的电流超过限制一定时间后，系统就会断开设备和电力系统之间的连接。具体超过时间的多少用户可以通过继电保护器中的整定来设置。（2）速断电流保护。该类型的保护不考虑过电流发生的时间，只要超过限制立即将其进行切断处理，从而最大限度地降低系统中故障发生的时间，将故障影响范围降低到最小。速断电流保护技术具有反应迅速的特点，基本上实现了跳闸的瞬间完成，但是该技术只能够实现对电力系统两端的保护，不能够实现对整个电力系统的保护。（3）反时限保护。该保护类型跟电力系统中短路情况下电流数值的大小有关，其数值越大，断路器动作所需要的时间越短；反之，则越长。具有线路连接简单的特点，但是该类型的继电保护器内部结构比较复杂，调试所需要花费的时间较长，灵敏度也低于电磁式继电保护器，所以目前该类型的保护主要用于电力系统中用户线路的接入处。

结语

伴随我国经济的迅速发展，对于电力能源的需求的不断增加，保障110kV电力体系的安全平稳运行成为电力系统的当务之急，而保障110kV电力体系的安全性和平稳性离不开继电保护技术的支持。

参考文献

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