电气二次设计对保护动作可靠性的影响分析

郑晓燕 普慧慧

摘要：在一个完整的电力系统当中，一次设备在其中处于基础地位，随着我国对用电总量的需求不断提高，电力系统的线路密集程度越来越高，同时在此阶段，设备也在不断更换，对于电力运行的安全性有了更高程度的要求。为此，本文首先分析了电力二次设计的具体过程，然后分析了电力二次设计与保护动作可靠性之间的关联，最后分析了电力二次设计对保护动作可靠性的影响。

关键词：电气二次设计;保护动作;动作可靠性;影响分析

引言

现代的电力工业技术主要由3个方面构成。分别是发电、输配电设备、继电保护以及安全闭锁装置和自动化系统。在电力工业的不断发展过程中，发电以及输配电设备的可靠性不断提高，继电保护以及安全防护动作准确率以及速度的提高以及自动化系统工作稳定性，可以说对于现阶段的电力工作发展而言，这3种技术不可分割、共同促进。其中继电保护以及各种安全防护装置的应用可以有效地提高整个电力系统运行的可靠性，统称为二次设备。

1电气二次设计对保护动作可靠性的影响

电气二次系统包括的内容较多，主要包括保护装置、测控装置、自动化装置、通信设备、电力监控系统、故障录波装置、保信子站等，各套不同的系统相互之间进行配合，保证变电站的安全稳定运行。每一套二次系统的设计质量，都会对变电站的运行产生一定的影响，本文主要分析二次设计对保护动作可靠性的影响。在保护的配置方面，对于主变压器的保护，应同时配置电量保护和非电量保护。对于线路保护，根据线路的电压等级的不同，所采用的双套保护类型的选择方面也有所不同，对于负荷线路，一般采用电流保护即可。对于电压等级较高的输电线路，则需要采用光纤纵联差动保护，以提高保护动作的可靠性。

2电气二次设计分析

2.1继电保护问题

电气二次设计当中的一个十分重要的环节就是继电保护，继电保护又可以具体分为原件继电保护和系统继电保护这两种类型，在电气二次设计中做好继电保护这一环节的工作，能够确保电气系统的正常运行，避免由于电气系统的保护装置出现故障而导致电力系统出现问题，无法正常运行。电气系统的继电保护装置主要是对电力系统的发电机组和线路进行保护。在实际的运行过程中，由于电力系统的发电机组通常是有多个分支绕组而成的，运行时内部会产生电磁效应，设备容易在电磁效应的影响下出现短路等问题，同时，用来保护电力系统发电机组的继电保护装置也很容易受到这种电磁效应的影响，无法进行正常的保护工作，比如在电力系统发电机组出现故障时，受到电磁效应影响的继电保护装置往往无法及时地做出正确的反应，没法及时将出现故障的线路进行切除，甚至会让故障变得更加严重。

2.2光纤纵差问题

光纤纵差保护也是电气二次设计中的一个重点问题，光纤纵差保护是将电气系统中的电气信号转换成数字信号，并通过利用光纤来提高通讯的质量。通过应用光纤纵差保护，可以对电气量的信息进行收集和对比，最终起到保护线路的作用。

2.3二次接地与抗干扰问题

二次接地系统从类别上主要包括以下形式：工作接地。工作接地的主要作用是维护系统的安全运行，常见的110千伏电力系统中使用的中性点接地即为工作接地的一种方式，目的在于提升电力设备的绝缘水平。防雷接地。防雷接地主要针对雷暴及雷电对电力系统造成的危害，主要的手段是安装避雷针等避雷设备，配备高性能接地装置，在雷暴发生时，将电能引入地下。安全接地。安全接地的主要目的在于保证工作人员和周围人员的人身安全。现实应用中影响二次接地质量的主要因素，包括电磁干扰、误操作干扰，射频干扰和雷击干扰等。

3电气二次设计优化

3.1继电保护优化

继电保护措施是否得得当直接影响电网运行的安全性，同时继电保护措施及设备应具备足够的可靠性和灵敏度。测量元件，逻辑元件和执行元件是继电保护系统中最重要的三个部分。继电保护通常包括元器件的继电保护和系统继电保护两方面，继电保护装置的基本职责包括以下三方面，首先，继电保护装置应在电网运行过程中及时判断其工作状态，在故障发生的第一时间，将与之连接的设备切断，尽可能的控制事故范围，同时保证电力系统中的其他环节不受影响。其次，实时检测电气原件的工作状态，对于工作异常的原件，借助于告警装置，通知值班人员和维护人员前来处置，降低电力系统维护时间。

3.2光纤纵差优化

光纤纵差保护设计

从类别上看，光纤纵差保护是差动保护中的一个特殊类型。在一般情况下，差动保护通过对两侧电流进行检测，并比较两者的电流差，同时使用电缆线来形成差流回路。光纤纵差保护的原理可以理解为，在电梯信号经过保护装置时转化为数字信号，借助于光纤实现两者之间的通信和比较。另一方面，光纤纵差保护使用双侧信号通信方式。传统的电器保护措施，通常在电缆输送电流的过程中，以一种回路状态完成工作，如该回路的工作时长超出正常时间点，则会引发电力系统中过多的电压负荷，降低电网输出功率。相比于一般的电气保护装置，光纤差动保护实现的功能更加多样，保护等级能够进一步提升，与此同时，光纤信号和数字信号的传输距离更远，信息容量更大，抗干扰性更强，有效降低事故发生概率。

3.3抗干扰和二次接地的优化

电气二次系统接地的方式主要有工作接地方式、防雷接地方式和安全接地方式这三种，其中的工作接地方式主要是确保电力系统能够正常、平稳运行而采用的方式。防雷接地方式顾名思义，就是防止雷电对电力系统造成破坏而采用的接地方式。安全接地方式是为了确保工作人员在工作时不会触电、保护工作人员的人身安全而采取的接地方式。电气二次系统在运行时容易受到射频的干扰、电流短路和工作人员操作失误的影响而无法正常运行。因此，为了提高电气二次系统的运行效果，避免电气二次系统受到各种干扰而无法正常运行，工作人员就需要采取多种措施来提高电气二次系统抗干擾的能力，比如针对电气二次系统的电源线和开关，工作人员可以利用隔离变压器等设备进入电气二次系统的内部，将这几部分隔离开来，避免互相干扰。

3.4安全防误设计优化

电力现在已经成了人们生活和生产过程中应用最为广泛的能源，同时电力的生产也已经成了我国重要的能源经济支柱，在这种情况下，需要做好安全防误工作，保证电力系统的平稳运行。一次设备构成了电力生产的基础，为了避免设备的故障，就需要安装防误装置，这也是二次设计当中的重要环节。安全防误装置的设计当中，首先需要保证结构设计不得过于复杂，以免给后续维护工作的开展带来困难;所应用的设备需要符合专业操作需要，不得对隔离刀闸等结构的工作构成影响。结合实际应用情况来看，防误装置主要包括了以下几个方面：避免开关设备的误分、误合;避免在带电的情况下与地线相连接;避免与带电间隔相连;避免在带有负荷的情况下进行刀闸的操作;避免与接地线开关相连。

结束语

电气二次系统设计是变电站规划设计中的重要内容，重点应对变电站中的保护装置、电力监控系统和自动化通信系统等进行可靠的设计，保证后期变电站在运行的过程中不会出现较大的问题，本文所述的变电站二次系统的设计方法对于提高变电站的二次系统设计水平具有一定的价值。

参考文献：

[1]张嘉嘉.电气二次设计中的问题与有效措施分析[J].企业技术开发，2014（15）：35-36.

[2]谢军，罗小强.对变电站二次继电保护功能实现及有关要点的分析[J].科技创新与应用，2017（35）：182-183.