浅谈水电站继电保护

浅谈水电站继电保护

王博涵左凌宇许天洲

西华大学四川成都610039

摘要：水电站中的二次回路系统相对复杂，并且是电力系统的中流砥柱，在保障电力系统安全运行的过程中具有不可替代的作用。我们基于水电站的安全运行，对水电站电力系统中的二次回路进行分析，讨论二次回路中继电保护的运行情况，以推进二次回路中继电保护装置的研究。

关键词：水电站；二次回路；继电保护

1水电站二次回路的重要性

水电站二次回路故障发生后，会对整个电站电力系统产生不利影响。例如，当电站差动保护的二次回路出现接线失误时，一旦变电站变压设备负荷超过一定值，或是发生穿越性相间短路，就会发生误跳闸动作；当电力测量回路发生故障时，会对电能计量的准确性带来影响，影响电站收益；而当线路的保护接线发生故障，并且电力系统出现故障，那么断路器会出现“当断不断”的情况，对人员设备的安全带来巨大隐患。因此，虽然二次回路不是水电的主要电路，但对水电站的安全稳定运行具有极其重要的意义。

对水电站诸多的一次设备而言，二次回路发挥着多控制、调节与保护的作用。并且，二次回路的规模也比一次回路要大其负责程度也不逊于一次回路。在二次回路中，继电保护的作用是不可替代的，在诸多现代化电站中，继电保护是二次回路中的重要组成部分。无论是电站稳定运行方面，还是电站设备人员安全，水电站在任何时候都不能缺少继电保护，水电站如果继电保护出现重大缺陷，则不能够也不允许投入生产。

2.继电保护在二次回路中的作用

在水电站的二次回路中，继电保护的作用主要体现在对电站的一次回路进行检查、控制，即通过这种方式，可以保障在一次回路正常运行的情形下，可以处于比较安全的低电压、低电流状态；可以在一定程度上控制事故隐患，并且将事故的影响控制在一定范围内。此外，为了使其更可靠地工作，水电站的继电保护也是处于相对独立的系统内。在电站正常工作时，二次回路可能会经常发生小的故障，而继电保护设备的控制电影也会经常出现故障。例如，在某油泵的电流监控单元中，监控单元动作会锁定电磁阀。在监控系统中，常使用无源接点，即当某接点的动作完成后，另一接点可马上投入使用。这是由于其使用的电磁阀是属于两位两通类型的，可以对监控系统的电源进行控制。水电站继电保护装置必须与电站中的其他自动化设备相配合，在设计时，即进行事故预想，并制定相应预定措施，实现快速恢复供电，从而提高二次回路的可靠性。

3继电保护在水电站中的应用分析

水电站继电保护的主要功能是在水电站电气设备发生短路故障时，断路器快速地将故障设备从电力系统中跳开，避免发生烧毁设备或是危机电网运行的事故发生。当水电站电气设备出现运作不正常的情况时，可以即使发出信号给中控室或是对应值班员。继电保护系统是通过各种功能的继电器组成的装置，在上个世纪初期建设的水电站大多是通过熔断器实现这些功能的，即电流过大时，熔断部件发热来实现自动熔断，进而避免过大的电流对设备带来伤害，即起到了监测与执行的两大功能。到了后来，新研发出来的空气开关也有与之类似的功能，但属于一次设备的范围，随着如今水电站容量的增大，电路接线愈发复杂，并且水电站的短路电流也越来越高，对继电保护的速动性、灵敏性以及可靠性提出了更高的要求，并要求具有良好的选择性。此时传统的熔断器以及空气开关无法满足现有要求，所以继电保护装置得到了飞跃性的发展，目前市面上的继电保护装置可自动采集二次电路中的电流电压频率的实时数据，并对其所采集到的参数进行分析、处理，并输出结果，选择对应的动作指令，然后由配套的执行设备做出相应动作。其在水电站中的具体应用主要提现在以下几个方面。

3.1水电站继电保护的配置

水电站在对继电保护进行设计选型时，首先考虑的就是继电保护，其次依次为电路的计量、电路的监测、电路的信号传输、电路的控制及其远跳。这些装置要相互兼容、互不影响。其整定计算及配置应考虑周全，避免在复杂故障出现时，发生误动或不动，确保整个电站的二次回路以及整个电路处于优良、稳定的运行状态中。

3.2水电站继电保护的整定计算

水电站继电保护的整定必须考虑到各系统间的协调配合，对计算得出的整定值，必须经过电站模拟系统的测试，确保控制电路的逻辑回路的准确性。当选择性与灵敏性不可兼得时，应首要考虑灵敏性，避免发生保护拒动。

3.3水电站继电保护的运行

在水电站继电保护投入运行前，还需要进行常规的电路保护实验。在装置投入运行后，应重视设备巡检，二十四小时不间断安全运行，并找出可能发生事故的环节，制定相应措施。工作人员在对一次设备进行操作时，要避免因为人为原因导致的安全事故。

3.4水电站继电保护的检修

在进行设备检修时，要规范检修程序，并尽量减少继电保护装置的检修时间；确认好继电保护装置的整定动作情况，避免发生二次回路短路、开路的情况。在存在高低压转换、远跳、联切等有关二次回路上进行操作时，要注意做好相应安全隔离措施。

4结语

随着以计算机为代表的现代科学技术的发展，电站趋于自动化与智能化，原有落后的二次回路装置已经逐渐被淘汰，继电保护在电站中的应用也越来越广泛，继电保护装置的重要性日益显现出来。因此，从各个方面保障继电保护的安全运行显得尤为重要，只要我们在生产过程中严格执行相应标准，就可以在一定程度上保障水电站继电保护安全性，提高水电站二次回路的可靠性。

参考文献：

[1]王冲.水电站继电保护安全问题和改进措施[J].中国科技投资，2013，30：94.

[2]吴磊，高瞻.浅谈水电站主电气设备继电保护整定计算[J].建材与装饰，2016，06：279-280.