大型水电站二次回路继电保护的应用

大型水电站二次回路继电保护的应用

李长城

新疆伊河电力有限责任公司

摘要：随着水电站电力技术和设备的持续升级和完善，越来越多的尖端技术和先进设备开始被融入到水电站的日常运营过程中，使得整个电力系统的复杂程度日益增加。这为继电保护在水电站的电力系统应用确立了更加严苛的要求。因此，为了确保水电站的电力系统持续安全和稳定地运作，我们需要对继电保护措施加以更深入的认识和重视。本项研究围绕二次回路在水电站运营时产生的实际影响开始，对水电站二次回路内的继电保护操作进行了深入研究和讨论。

关键词：大型水电站；二次回路；继电保护

前言

在水电站运行中，基础设备当然发挥着核心作用，但次级设备的地位也同样显得尤为关键。水电站本身是一项既复杂又庞大的系统性工程项目[1]。因此，确保电站的稳定和可靠运行是至关重要的，必须确保电站本身具备足够高的安全标准和可靠性。只有两者能够成功地结合在一起，工作状态才有望达到一个更为出色的水准。缺少优质的二次设备将会大大削弱水电站正常操作的能力。当前，在电子设备行业内，二次设备的重要性正在逐步升高。所以，为了确保水电站的正常运作，电气自动化技术必须被融入其中进行操作。执行这一任务期间，二级设备时常发生故障或故障。为了让水电站运营得更为有效，有责任深入研究和分析，从而更好地应对当前所面临的挑战。

一  二次回路的意义

在水电站的二次回路操作中，出现故障率极高，这对其日常运作造成了重大的伤害。在水电站操作期间，如果差动保护电路遭遇故障，变压器的工作负荷可能升高或甚至会产生相间短路的问题，这些都是电闸误操作的潜在风险；保护设备一旦遭遇问题，水电站的运行模式及其电力系统的稳定运营都会遭受影响[2]。当保护线路发生任何故障时，整个水电站系统可能会受到严重的打击，这种干扰可能会引起电网的跳闸混乱，有潜在风险会对设备造成巨大伤害，甚至可能触发电力系统的全盘崩溃；若测试线路出现问题，这会不仅使得测试数据不够精确，更可能对电力品质带来不利的影响；还有可能由于电网电压的不稳定而导致各种事故等风险。因此，即便次级电路不构成电力系统的中心构件，但其在整个系统中仍然发挥着不可或缺的角色。

二  继电保护的应用

（一）基本原理

继电保护系统的主要目的是在系统出现故障的情况下，能够迅速地进行故障诊断并及时切断电源。水电站作为我国电网的重要组成部分之一，其运行稳定性和可靠性对于整个社会经济的健康持续发展有着非常重要的意义。伴随着科学和技术的持续进步，电力自动化的标准也日益提高，这为确保水电站电力系统的稳定和安全运行创造了优越的技术环境。继电保护装置作为一种重要的保护装置，其性能直接影响到整个电站电力系统的安全性和稳定性[3]。在实际的操作过程中，如果电力系统遭遇故障，那么系统内部的物理参数与其在正常工作条件下的物理参数之间可能会存在明显的差异。这种偏差就需要利用电保护装置将其转换为电信号输出到控制系统中，使控制系统做出相应的反应。通过对设备故障前后的物理参数进行深度分析，电保护系统可以更全面地了解设备的故障状况，并评估系统故障的严重程度。为了提高电力系统运行的可靠性和安全性，必须及时检测出电力系统存在的隐患，并进行有效处理。系统一旦发出故障警告，它能够通过隔离故障来限制事故发生的范围，从而避免故障对整个电力系统造成负面影响,确保水电站内的电力供应系统能够持续稳定地运作。

（二）主要配置

在构建水电站继电保护系统的设计过程中，电力系统的运行方式必须被充分考量，并且还需与其他各种保护设备共同合作以完成安装。在继电保护系统的完整安装过程中，存在很多应当引起特别关注的难题。在利用电流和电压互感器的场合，应仔细考察二次侧的最低值，这样可以预防保护死区的产生，同时也能确保互感器不会自身出现任何问题。其次，在变压器发生跳闸情况发生之后，有必要对这一问题进行迅速的检验和解决，以确保电力系统能稳定和安全地运作。在电力系统运行期间，必须采取稳妥的预防措施，来防止电流互感器内部出现故障。在整体电力系统的布局设计上，我们应考虑将主要的保护方案与应急备选的保护手段相融合。事故发生时只会触发主要的保护措施，缺乏备用保护系统的协同配合将导致电力系统无法实现稳定和安全的运行。为了维护，操作电源常常采用直流电流，但交流电流的大部分回路来自它们的独立绕组。如果保护设备不按规定操作或者误操作，当网络出现短路，电网可能会解体或者导致大规模停电事件。

（三）系统运行

在操作继电保护装置的过程中，该设备应该表现出卓越的反应快速性和灵活性，并要确保所有设备在操作中的平稳运行[4]。若继电保护系统遭遇了故障，这可能会对电网的安全稳健运行造成不良影响。在正式启用电力系统的继电保护装置之前，有迫切需要对其系统内所有设备和电路系统进行全方位的检查。此过程涵盖了仔细检查设备连接状况以及紧固螺钉的动作，目的是预防螺纹和焊接部位出现松动现象。这些基本的审查任务必须严格落实，以确保不会遗漏任何环节，否则它们有可能会导致重大的经济损失。为确保保障保护设备的稳定操作，日常维护和修理工作是不可或缺的。除此之外，确保现场工作人员和监控中心间存在一个顺畅的沟通链路也是不可或缺的一项要求。在执行设备操作时，有必要提高远程遥控和遥测的功能水平，这样能够确保在设备出现故障的情况下，能够通过远程控制手段迅速地终止其运行。

四 继电保护的应用优化

关于继电保护及其接地方法。水电站的容量会持续扩大，因此，其容量也需适当提升，这有助于最大化其接地功能，进而达到容量的最大需求。在日常的工作流程中，对该问题的关注和维修是非常关键的，这不仅可以确保系统的安全操作，还能确保它能够得到适当的保养和检查。在那些设备高度密集的地带，建议使用铜排网进行接地作业，其核心目标是与这些主要接地网形成稳固的链接，而非选择普通的扁钢或槽钢材质。随着电力系统的工作环境日益变得复杂，电气设备的安全性需求也相应提高。因此，在水电站部署保护装置时，必须采取必要的抗干扰手段。在使用计算机时，如果受到某类病毒的攻击，这有可能导致设备无法正常工作或遭遇其他突发情况，进而可能造成水电站的运行异常或错误操作，最后触发安全事故。因此，为了安全，必须重视并确保高压输电线的防雷接地项目得到充分执行。

继电器保障和通信之间需要维持密切的互联。在使用继电保护的通讯信号时，部分信号的信赖度可能不高或者显得过分复杂，这主要是因为接口受到影响，导致了误的反应。此外，某些故障有可能破坏整个系统的正常运作，甚至导致不可逆转的不良后果。因此，实施接口上的防护手段显得尤为关键。

五 结语

在水电站运行期间，二次回路的继电保护功能发挥着至关重要、不可替代的作用。由于二阶设备固有的高度复杂和多种多样，进行维护工作会需要消耗大量的人力和资源。在实际使用中，各种故障都难以避免。这种情况对水电站的稳定运营造成了巨大的干扰和冲击。如果出现这种现象，水电站可能会停止发电或停机以进行后续的处理活动。因此，为确保水电站能够持续稳定地运行，需要对其二次电路采取一系列策略性的行动，保障其工作效率。

参考文献

[1]朱健伟.水电站继电保护隐患与改进措施研究[J].河南科技,2020,39(32):65-68.

[2]付芳芳,王强.110 kV电压互感器二次回路故障查找与分析[J].人民黄河,2023,45(S1):120+122.

[3]况础名.水电站继电保护的风险与应对措施[J].集成电路应用,2021,38(11):216-217.

[4]陈华平.研究水电站二次回路继电保护的应用初探[J].水上安全,2023,(09):109-111.