110 kV 电力系统继电保护技术研究.doc

1、110 kV 电力系统继电保护技术研究摘 要随着中国经济的持续发展，电力负荷增长幅度较大，传输电压也越来越高，因此电力系统对于继电保护的可靠性提出了较高的要求。为了确保 110 kV 电力系统的正常运行，必须对二次电力系统的继电保护装置进行正确的设计，使得继电保护装置能够可靠地对一次电力系统进行监侧和保护，最终有效提高 110 kV 电力系统的故障及保护设计水平。 关键词110 kV 电力系统；继电保护；主保护；后备保护 中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0125-01 引言 随着中国经济的持续发展，电力负荷增长幅度较大，为了避免电力传输损耗，

2、在 110 kV 电力系统中传输的电压也越来越高；由于 110 kV电力系统中存在大量的不同功能电力设备，这些设备之问的互连相当的复杂紧密，同时电力系统传输区域较大，容易受到环境因素的干扰，也容易受到人类活动的影响，因此电力系统容易发生不同的电气故障；电力系统由发电系统、供电系统和用电系统构成，这些系统是同步运行的，如果电力系统中存在任何的事故，都容易对电力系统不同了系统的正常运行造成影响，因此继电保护技术对于 110 kV 电力系统的安全可靠运行具有重要意义。 1 继电保护技术 继电保护技术可以有效保证 110 kV 电力系统安全可靠地运行，当110 kV 电力系统因为短路等故障处于不正常工

3、作状态时，继电保护装置能够及时诊断故障并向控制器发出故障信号，控制系统及时对电力系统相关故障区域进行处理，以保障非故障区域正常工作。在 110 kV 电力系统中，继电保护技术主要通过以下两种方式进行系统保护：快速实现电力系统的电压调节，保证供电电压稳定，使得终端系统的电力供应不受影响；通过继电保护装置快速切除电力系统故障区域，减轻由于故障对用电设备的影响，保证重合闸的快速完成。 对于 110 kV 电力系统而言，继电保护技术可以实现准确快速地对电力系统进行保护，因此电力系统对继电保护技术存在一定的技术要求。电力系统的继电保护需要满足速动性、可靠性、选择性等要求。继电保护速动性要求保护系统能够快

4、速对故障反应，快速实现故障切除；继电保护可靠性要求保护系统能够可靠工作，提高电力系统的可靠性；继电保护选择性要求保护系统首先对白身保护区域实现可靠的故障反应，不跨区域发生误动问题。 2 继电保护系统设计 110 kV 电力系统主要有一次电力系统和二次电力系统构成，一次电力系统主要有输电线路、变压器设备构成，系统构成简单，但是不具备任何电力系统保护设备；二次电力系统主要负责对一次电力系统进行保护，主要有继电保护设备、白动保护装置和控制回路等构成，系统构成比较复杂；为了确保 110 kV 电力系统的正常运行，必须对二次电力系统的继电保护装置进行正确地设计，使得继电保护装置能够可靠地对一次电力系统进

5、行监测和保护，最终有效提高 110 kV 电力系统的故障及保护设计水平。在实际的 110 kV 电力系统中，继电保护设备的具体设计如下：输电线路继电保护设计：110 kV 输电线路由于短路故障等容易发生过电流问题，因此需要在输电线路配备过电流保护装置，电流保护设计需满足速动性；如果不需要多个电流保护装置相互配合进行保护，电流速断的要求可以适当放宽；输电线路的变配电所等属于重要设备，需要在相应线路中配备瞬时过电流速断保护装置；当线路装备多个瞬时过电流速断保护装置时，容易发生同时触发保护的问题，导致故障区域扩大化，因此应该选择时限电流速断保护装置，满足故障发生时保护装置能够选择性地进行保护动作。

6、变压器设备继电保护设计：当电力系统配备的变压器设备容量小于350 kV A 时，此时系统容易发生过压问题，可以在系统中配备高压熔断器，对系统过电压进行保护；当电力系统配备的变压器设备容量为 350 kV A 一 650 kV A 时，变压器设备的高压端需要配备过电流保护装置，过电流保护设备速动性要求小于 0.4 s，如果速动性不能满足要求，需要在高压端添加过电流速断保护装置，以便能够快速进行故障切除；当电力系统配备的变压器设备容量达到较高水平时，此时电力系统需要考虑过电流问题，因此需要添加过电流保护装置，增加系统运行可靠性。 3 继电保护系统协同工作设计 在 110 kV 电力系统实际运行过程

7、中，不仅需要添加继电保护设备对电路系统的相关电气设备和线路进行保护，同时需要考虑同级继电保护设备之问的协同工作问题，以达到较好的保护效果。继电保护可以分为主保护和后备保护两种，由于电力系统中会有两套甚至多套保护设备处于同时运行状态，为了满足不同故障类型和保护系统可靠运行的要求，不同保护设备之问反应速度是不一致的，有的保护设备反应速度比较快，有的保护设备反应速度比较慢，反应速度快的保护设备称为主保护设备，运行中需要满足以尽可能快的速度对被保护设备和线路故障进行有选择性地保护；反应速度比较慢的就称为后备保护设备，运行需要满足在主保护失效的情况下保证快速进行故障保护。 主保护和后备保护在电力系统保护

8、中占据同等重要的地位，主保护主能够对线路进行快速保护，但是存在着一定的保护范围，不能实现线路全长保护；后备保护可以实现对主保护的死区线路进行保护，还一定程度上避免了主保护的失效问题，保证故障发生时能够达到切除故障的最终目的。 在 110 kV 电力系统继电保护设计中，还需要考虑上下级继电保护设备之问的相互配合问题。上下级继电保护设备保护的配合不仅需要考虑过电流保护问题，还需要考虑时限控制问题，必须综合对两个方面进行保护设计，否则容易发生保护继电保护设备不同级发生误保护等问题。由于固定时限的过电流保护中问保护反应时问较长，所以上下级设备的保护配合相对较为容易；由于多级电网的存在，保护时限会变得越

9、来越长，这样保护的反应速度大大降低，因此在实际操作中需要不同级之问的时限长度越短越好，但是时限保护也需要考虑保护动作具有针对性，从而使得保护时限限定在一定范围之内。因此在继电保护设计过程中，需要进行实际的测试工作，同时参考继电保护系统的时效特性曲线，选择合适的保护时限。 随着国家经济对电力能源需求的不断增加，为了保证 110 kV 电力系统的安全可靠运行，系统研究了电力系统继电保护技术，阐述了 110 kV电力系统继电保护的原理，针对电力系统继电保护提出了参考设计，为电力系统继电保护更好更快的发展提供了参考性研究。 参考文献 1黄健聪.110 kV 变电站继电保护中的问题与措施分析J.中国城市经济，2011（20）：162. 2向艺，黄曼输变电系统中继电保护的问题与对策J.科技资讯，2011（17）：231-233. 3杨红娟.电力系统装置的保护分析J.科技资讯，2009（01）：65. 4邝东升.继电保护和自动装置的抗干扰对策之我见J.广东科技，2009（10）：35-37. 5刘菊梅.浅谈提高变电站供电可靠性的措施J.甘肃科技，2011（18）：125 一 126.