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變電站基本原理范文1
（江蘇電力調度控制中心，江蘇 南京 210024）
摘要：介紹了變電站電壓無功控制的原理及目標，簡要闡述了與電壓關聯的無功邊界九區圖的電壓無功控制過程?；谀：刂评碚?，重點分析變電站電壓無功綜合控制策略，在合理選擇模糊集的基礎上，設計了相應的控制規則。仿真結果證明，模糊控制策略在滿足各個時段變電站電壓和無功要求的基礎上，有效降低了有載調壓變壓器分接頭和無功補償裝置調節頻率，有利于延長有載調壓變壓器和無功補償裝置的使用壽命，是一種值得研究和推廣的有效、可行的電壓無功控制方法。
關鍵詞 ：變電站；電壓；無功；九區圖；模糊控制
0引言
電網電壓是衡量電能質量的一項重要指標，電壓過高、過低不僅會降低電氣設備的運行壽命和工作效率，還會對電網的安全穩定和經濟運行帶來嚴重危害。無功是制約電壓的重要因素，實現無功的分層、分區和就地平衡是控制電壓合格的主要手段。
變電站電壓無功綜合控制的目標是通過調整有載調壓變壓器分接頭位置和投切無功補償裝置，實現電網電壓合格和無功功率就地平衡，并盡可能地減少變壓器有載調壓開關的調節次數和無功補償裝置開關的投切次數。電壓無功綜合控制就是解決一個多目標、多限值的最優控制的問題，控制策略的好壞直接決定了變電站電壓無功控制效果。
1電壓無功控制基本原理
1.1電壓無功控制基本原理和目標
變電站電壓無功控制要求在調整主變分接頭開關調節次數、無功補償裝置開關投切次數、電壓上下限、無功上下限等限值的基礎上，實現電壓合格、無功平衡等控制目標。
變電站典型一次接線圖如圖1所示。
由圖1可得如下公式：
ULD=U1/K-（PL×RL+QL×XL）/U2
（1）
S=P2L+（QL-QC）2/{U22［（RS/K2+RT）+j（XS/K2+XT）］}
（2）
由式（1）可知，通過調節變壓器分接頭，改變K值大小，可以實現對用戶端電壓ULD的控制。
由式（2）可知，通過投切無功補償裝置改變QC的大小，可以實現無功平衡，從而控制電網損耗。
變電站電壓無功控制目標是在電壓合格、無功平衡的基礎上，盡量減少變壓器分接開關的調節次數和無功補償裝置開關的投切次數。
1.2與電壓關聯的無功邊界九區圖
為了滿足“電壓合格，無功基本平衡，盡量減少有載調壓變壓器分接開關調節次數和電容器組開關投切次數”這一變電站電壓和無功綜合調節的基本原則，電壓調節邊界應當是相對固定的，無功調節邊界應當是受電壓狀態影響的，即電壓高時，無功不是太缺就不投電容，電壓低時，無功不是太缺可以多投一點電容?；谶@一思路，對于電容投入的判別量QCT建立數學模型：
QCT=a1（U0-U）/U0+a2Q/Q0
根據無功投切判據可得與電壓關聯的無功邊界九區圖如圖2所示。
從圖2可以看出：
（1） 在cba區域中，電壓高于標準電壓U0、低于電壓U上限，按原Q上限，則需投入電容器，此時投入電容器將使電壓更加偏離U0，并有可能使電壓U超過U上限。按新Q上限，電壓、無功均在限值內，可以不投切電容器，避免了無功設備投切和電壓波動。
（2） 在cde區域中，按原Q上限，電壓、無功均在限值內，無需投切電容器。按新Q上限，電壓在限值內，但無功缺額，應投入電容器使電壓升高。
（3） 在hfg區域中，按原Q下限，電壓、無功均在限值內，無需投切電容器。按新Q下限，無功過剩且電壓較高，應切除電容器使電壓降低。
（4） 在hmn區域中，電壓低于標準電壓U0、高于U下限，按原Q下限，則需切除電容器，此時切除電容器將使電壓U更加偏離U0，并有可能使電壓U低于U下限。按新Q下限，電壓、無功均在限值內，可以不投切電容器，避免了無功設備投切和電壓波動。
從圖2及上述分析可知，cba和hmn是不動作區域，cde和hfg是動作區域，由于前兩個區域的面積與后兩個區域的面積完全相等，所以與電壓關聯的無功邊界調節方法在調整電壓和減少有載分接開關動作次數的同時，不會增加無功調節次數和降低無功補償效果。
2基于模糊理論的變電站電壓無功控制策略
2.1模糊控制理論概述
模糊控制系統是將模糊語言、模糊數學形式的知識表示和模糊邏輯的規則推理作為理論基礎，利用計算機技術構成一種閉環結構且具有反饋通道的數字控制系統，其組成核心是智能化的模糊控制器。
模糊控制系統通常由模糊控制器、執行機構、輸入/輸出接口、測量裝置及被控對象等5個部分組成，如圖3所示。
2.2模糊詞集
由無功綜合控制九區圖（圖2）及其基本控制策略可知，變電站電壓分3種狀態，即電壓合格、越上限、越下限。為了能夠較為實際地反映變電站電壓無功綜合控制的目標，選擇電壓偏差的模糊詞集為{NZ，NB，PB，PZ}。
變壓器檔位調節命令也是3種狀態，即不動作、升檔和降檔。選擇檔位調節控制量的模糊詞集為{DOWN，UC，UP}。
為滿足不同的無功偏差投切不同組數電容器組的要求，選擇電容器投切和無功偏差的控制量（QCO）模糊詞集為{NB，NM，NS，Z，PS，PM，PB}。
2.3模糊控制器控制規則
根據與電壓關聯的無功邊界九區圖各區控制的基本策略，所選擇的輸入/輸出變量的模糊詞集，電壓無功控制遵守的規程規定和電力系統的常識，設計出如表1所示的28條控制規則。
3仿真實例
將圖4所示的電壓與無功日波動曲線作為系統的干擾量，運用模糊控制系統對上述變電站模型進行仿真試驗，得到如圖5所示的仿真結果。結果顯示，在不同負荷條件下，系統均能維持電壓合格和無功基本平衡，同時保證了變壓器分接頭調節次數和電容器組投切次數滿足運行要求。
4結語
隨著我國經濟建設的快速發展，特別是精密制造業水平的不斷提高，人們對電壓質量的要求越來越高。變電站作為電網中電力傳輸轉換的樞紐，在維持用戶電壓和無功平衡方面起著至關重要的作用。因此，研究變電站無功電壓控制策略對提高供電質量，保證客戶用電有著重要意義。
本文提出的基于模糊控制理論的變電站電壓無功控制策略，在保證無功平衡和電壓合格的基礎上，較好地解決了變壓器分接頭頻繁調節和電容器組頻繁投切導致的設備使用壽命縮短和頻繁操作帶來的安全風險問題。
［
參考文獻］
［1］吳侗，李醫民.變電站無功電壓綜合調節的模糊控制研究［J］.繼電器，2006，36（18）：27-30.
［2］鐘聲.變電站電壓無功控制研究［D］.成都：四川大學，2004.
［3］張紹楠，張艷麗，張猛，等.模糊控制理論在變電站電壓無功控制系統中的應用［J］.黑龍江電力，2011，33（4）：294-296.
［4］楊蔚.變電站電壓無功的控制措施［J］.電源技術應用，2014，36（1）：131-132.
收稿日期：2015-08-03
作者簡介：尹小波（1979—），男，四川人，工程師，從事電力調控運行管理工作。
變電站基本原理范文2
關鍵詞：CFG樁；復合地基；變電站；地基處理
隨著變電站工程的增多，在開闊平坦的地方選取變電站站址越來越困難。新建變電站工程所遇到的挖方和填土也越來越多，出現了大量不同高度的填土區域。有時為了高于規范要求的洪水位，整個變電站均由填土填筑而成。填方邊坡受地形的限制，只能是通過擋墻進行支護，在高擋墻位置，地基承力往往不能滿足承載力要求，就須進行地基處理；變電站中的填方區域存在大量的構支架基礎，也須進行地基處理。CFG樁已廣泛應用于民用建筑的地基處理中，其在變電站工程地基處理中也有優勢。
1、CFG樁的適用范圍
CFG樁是屬于復合地基的一種，復合地基是在天然地基中設置一定比例的增強體（樁體），使樁同承擔荷載，具有密實法和置換法的效應。根據樁體材料性狀，可將復合地基分為：散體材料樁復合地基，如碎石樁、砂樁；一般粘結強度樁復合地基，如石灰樁、攪拌水泥樁；高粘結強度樁復合地基，如CFG樁。復合地基承載力可表示為： ，其中為天然地基承載力特征值，承載力提高幅度。粘結強度樁復合地基承載力提高幅度比散體材料樁復合地基大，所以當地基處理要求承載力提高幅度較大時選用CFG樁,其他還要考慮當地材料來源、設備條件、周圍環境等因素。CFG樁適用于處理土的種類有粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土。
2、CFG樁構成的復合地基
用CFG樁處理的復合地基由CFG樁、樁間土、褥墊層、上部建構筑物的基礎四部分組成。
CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結樁。樁間土是被處理的土層，和CFG樁共同承受上部結構傳來的荷載。
褥墊層設置在樁頂和基礎之間，材料用中砂、粗砂、級配砂石和碎石，最大粒徑不大于30mm；褥墊層厚度取150～300mm。
上部建構筑物的基礎需有一定的剛度，基礎具有調整復合地基樁土荷載分擔的作用，基礎剛度不同，則樁土應力比不同，即樁土荷載分擔比例不同?；A剛度越小、樁土應力比越小，樁分擔的荷載越小。因此，基礎剛度小到一定程度時，不能保證樁同承擔荷載，也不能形成復合地基。
3、褥墊層的作用
保證樁、同承擔荷載，若基礎下面不設置褥墊層，基礎直接與樁和樁間土接觸，在垂直荷載作用下承載特性和樁基關不多。在給定荷載作用下，由于褥墊層的作用，樁、土受力時程曲線均為常值。
調整樁、土荷載分擔比，當褥墊層厚度 時，樁、土應力比很，在很大時，樁、土應力比接近于1，此時樁的荷載分擔比很小，下表給出了不同荷載水平，不同褥墊層厚度樁承受的荷載百分比。
樁承擔荷載占總荷載百分比
荷載p(kPa)
墊層厚度 2cm 10cm 30cm 備注
20 65% 27% 14% 樁長2.25m，樁徑16cm，荷載板1.05×1.05m
60 72% 32% 26%
100 75% 39% 38%
減小基礎底面的應力集中，當褥墊層厚度 時，樁對基礎的應力集中很顯著，和樁基礎一樣，需要考慮樁對基礎的沖切破壞，當大到一定程度后，基底反力即為天然地基的反力分布。實驗表明當褥墊層厚度大于10cm時，樁對基礎底面產生的應力集中已顯著降低。
調整樁、土水平荷載的分擔，隨著褥墊層厚度的增加，樁承擔的水平力降低，由于CFG樁不配鋼筋，能承受的水平剪力較小。
4、CFG樁的計算過程
由CFG樁構成的復合地基計算包括承載力計算和變形計算。目前復合地基承載力計算公式比較多，但比較普遍的有兩種，其一是由樁間土承載力和單樁承載力進行合理組合疊加；其二是將復合地基承載力用天然地基承載力擴大一個倍數來表示；規范上選擇用前者，公式如下：
。
復合地基變形計算的方法主要有：解析法計算復合地基變形；有限元的數值計算方法；經驗法。規范的公式為經驗法，將復合地基加固區中增強體和土體視為一個統一的整體，采用復合壓縮模量來評價其壓縮性，用分層總和法來計算其壓縮量，復合模量可按下式求得： 。
5、CFG樁在變電站地基處理中的應用
變電站選址響應國家保護基本農田的政策，盡量利用荒地，因此站址一般處在山地，在南方山區更是如此。為了土方平衡，整個站址部分為挖方區，部分為填方區，處在填方區的建構筑物，就需要地基處理，支護填土的擋墻，因墻底承載力不夠也需進行地基處理。現變電站地基處理的方法一般選用常規的樁基礎，換流站中大范圍內填土區域選用強夯。
CFG樁復合地基從1988年列入建設部“七五”計劃課題，到1994年被國家科委列為國家級重點推廣項目，后又列入國家行業標準《建筑地基處理技術規范》，其技術已相當成熟。其在變電站工程中應用較少，在初步設計經常用于比選的地基處理方案。
現有一500kV變電站擴建工程，在原變電站圍墻外新擴建一串，擴建場地與站址標高的高差為16.5m，由于受征地的限制，不能采用放坡，只能修建擋墻，擋墻型式選用加筋土擋墻，墻趾應力為420kPa，墻踵應力為165kPa，平均壓應力為290kPa，墻底計算寬度為16m。擋墻底的持力層為混碎石粘土，其承載力特征值為235kPa，不能滿足擋墻底的承載力要求，需進行地基處理。初步設計的方案有鉆孔灌注樁、CFG樁復合地基，從經濟上比較，CFG樁復合地基比鉆孔灌注樁少40%，并且CFG樁不需配置鋼筋，可以縮短工期，加快施工進度，最后選用了CFG樁復合地基，CFG樁的混凝土強度等級為C15。
擋墻下持力層均為混碎石粘土,其極限端阻力標準值為1600kPa , 極限側阻力標準值為94kPa，施工圖階段復合地基的計算過程如下。
首先確定樁長和樁徑，考慮到施工的方便性及施工單位的條件，樁長統一選為8m，樁徑為0.5m，樁承載力特征值為： kN
考慮到本工程持力層承載力較高，為充分發揮其承載力，褥墊層厚度為30cm。CFG樁在墻底均按矩形布置，總共布置7排樁，考慮到擋墻底應力分布不均勻，墻趾最大，墻踵最小，因此從墻趾往墻踵依次按1.6×1.6m、1.8×1.8m、1.8×1.9m的間距布置，其置換率m分別為0.076、0.0605、0.0570，按復合地基承載力公式計算，其復合地基承載力分別為420kN、370 kN、360 kN。變形計算地基采用復合壓縮模量，按分層總和法算出墻趾處最大位移為7.2cm，能滿足規范要求。
本工程已施工，采用長螺旋鉆管內泵壓CFG樁施工工藝，按規范要求用靜載檢測樁的承載力，用小應變檢測樁的完整性，由于本工程中持力層的碎石含量較大，檢測結果比理論計算稍大。從邊坡監測的結果來看，與理論計算基本相符。
6、結論
CFG樁由于不配置筋筋，要求的混凝土的強度低，因此其比常規樁基礎經濟，并且施工速度快，施工簡單。在變電站的擋墻底，大范圍的填土區域，根據周圍環境和施工條件，地基處理時可以選擇CFG樁復合地基這一成熟技術。
參考文獻
[1] 《CFG樁的基本原理及技術特點》黑龍江交通科技，2004年第8期，韓楓 ，汪猛 ，黃利軍；
變電站基本原理范文3
此站實習自8月20日開始，將持續20天。當天上午我們在變管所主要負責人的監督下通過了安規開始，下午到天井山110kV變電站去熱身。次日我們前往正在籌建即將投入運行的220kV洱源集控站，不過先是到了鄧川110kV變電站，在此十天期間，我們將會對整個變電運行的種種做最初步、最感性的認識和了解。之后的十天到下關220kV變和大理500kV變各五天，這期間就是鞏固和提高自己對變電運行的認識。這是我人生中彌足珍貴的經歷。
盡管變電站電壓等級不一樣，但還是有很多相似的，如下大概介紹我的認識情況。首先，認識和學習一次設備（主變壓器、短路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、耦合電容器、避雷器、電力電纜、母線、所用變、電抗器、電容器）的基本原理、主要結構和在電網中的作用，型號及技術參數。通過對以上內容的學習，我了解了電能生產的全過程及變電站電氣設備的構成、型號、參數、結構、布置方式，對變電站生產過程有了一個完整的概念。熟悉變電站主接線連接方式、運行特點、初步了解電氣二次部分、繼電保護及自動裝置，鞏固和加強了所學的專業知識，為今后的工作崗位打下良好的基礎。
其次，學習變電站值班員崗位職責、安全職責、值班制度和交接班制度，培養正確的勞動觀、人生觀、價值觀，為以后確保所從事工作崗位的安全生產奠定思想和理論基礎。同時我更希望由一個不諳世事的學生在輪崗實習之后能夠回到變電站，并逐漸成長為一名變電運行人員。
回顧過去短短二十天，我感觸頗深。畢竟，這是我邁出校門，步入社會的具有實際意義的第一課。通過和各變電站師傅們的接觸，我不但從他們身上學到了許多寶貴的運行經驗，更從他們身上學到了許多做人的道理。讓我深刻的體會到理論和實踐相結合的重要性。更加讓我深刻的認識到變電運行這一工作是一項責任很強的工作，也是技術性很強的工作，想成為一名新時期合格的變電運行人員我還需要走很長的一段路，在這條路上我將以更高的標準要求自己、更多的知識來武裝自己，將安全穩定運行落實到實處，真正做到設備的主人。
變電站基本原理范文4
關鍵詞：11OkV變電站；運行；措施
0 引言
隨著自動化系統在110kV變電站的推廣使用，針對斷路器、刀閘均可在監控系統中進行遙控操作的功能，傳統的變電站防誤系統和運作模式已失去優勢。從目前綜合自動化變電站運行中暴露出的問題看來，許多問題都同產品質量和工程安裝質量直接有關。因此，在建自動化變電站中，要重視產品質量、安裝質量和售后服務質量。自動化變電站是近年出現的一種新的變電站運行模式，其功能完善、手段靈活多樣，能夠解決傳統變電站出現的各種問題并滿足安全運行的各種需要，是我國電網今后一個時期的發展方向。
1 110kV變電站的倒閘操作中存在的問題
（1）合閘熔斷器取下時間不夠準確。根據以前操作規程的規定，取下合閘熔斷器必須是在檢修的狀態下，這樣做的目的是防止在操作人員取合閘熔斷器時，有人在另一處進行斷路器的操作，避免操作人員受到傷害，在檢修斷路器的時候也需要防止被誤動傷害操作人員。規程規定，在斷開斷路器后，進行隔離開關操作前必須取下斷路器的合閘熔斷器，這樣做的目的是為了防止操作人員拉開隔離開關時，在遠處斷路器被合上，以免造成帶負荷拉隔離開關的誤操作事故。
（2）重合閘的退出操作存在問題。不同變電站退出自動重合閘的操作規范都不一致：有的變電站則要求重合閘把手、啟動、出口壓板都退；有的變電站只要求退出時重合閘啟動，出口壓板；還有的變電站只是退重合閘把手等，但是在具體的實踐操作過程中，到底哪種退重合閘方法是正確的，目前在學術界和實踐操作中并無定論。
（3）母線電壓互感器何時投退的問題。投退母線電壓互感器的時間會影響倒閘操作的正常運作。有些站是先將母線上所有的出線全部斷開后再拉開電壓互感器；有些變電站在操作母線時，時間觀念不強，導致操作隨意性很強；也有在斷開最后一條出線前拉開電壓互感器的。由下各個變電站的操作方式不同，為此，出現混亂的情況也在所難免。
2 改進倒閘操作的有效措施
（1）加強技術人員專業素質。加強變電站運行人員專業素質主要是增強操作人員的責任心，提高操作人員的技術水準，使其更有把握的了解和掌握設備的原理、結構、性能，積累值班人員倒閘操作的實際工作經驗。另外，應該定期的多加強操作人員的業務素質和基本功演練，練習中也須嚴格要求操作者熟悉設備、系統、基本原理和本崗位的規程制度。與此同時，操作人員也必須主動、及時掌握新設備的使用特點及操作要領，提高自己實踐操作的基本能力，達到能夠正確使用操作工具的效果，這些演練對防止誤操作具有十分重要的意義。變電站在運行的過程中應當科學合理地安排倒班體班方式，保證操作人員的合理休息時間。
（2）對復雜的操作應當組織探討。變電站負責人應不定期組織全站人員對于復雜的操作問題進行討論研究，鼓勵大家就工作中存在的問題相互提問，值班人員應當認真聽取其他同事的意見，對一些有爭議的問題可以進行爭論，作為討論的重點問題，直至找到正確的答案。對工作中存在疑問的問題決不能含糊了事，哪怕是一個非常小的疑點，也要徹底搞明白，這樣才會對操作的對象和操作的目的有徹底的了解，在操作的過程中才不會出現問題。
（3）建立現場把關制度。變電站的管理層根據倒閘操作的復雜程度應當親臨現場監督把關。雖然管理人員并不能解決實質性的問題，至少對操作人員來講是一個督促，這樣操作人員會比較認真地執行每一項操作，減少或杜絕違規行為的發生，從而達到有效防止誤操作事故的發生。
（4）執行變電站倒閘操作標準時間表。變電站應認真執行倒閘操作標準時間表，進一步規范值班人員的操作行為。在工作中，值班人員應盡量根據倒閘操作標準時間表規范自己的作業行為，同時也要找出工作中導致時間延誤的原因，力求在以后的工作中盡量做到迅速、安全。
31lOkV綜合自動化變電站運行中存在的其他問題
（1）運行管理模式落后。綜合自動化變電站改造，投運后，有些變電站仍保持有人值班變電站的值班及管理方式，沒有做到減人增效、提高管理水平。也有些變電站采用“無人值班”的模式替代常規變電管理，這就會在安全運行中出現一些失控情況。
（2）遙控信號誤動。自動化變電站通信控制器通過串口與MODEM相連，MODEM再與通道相連后送至主站。由于保護規約比較多并且很復雜，在主站對保護規約進行擴展并做好了接口的運行過程中會經常發現遙控信號誤動。這也有可能是規約沒處理好，有可能是測控單元裝置運行不穩，但是具體原因很難查找。
（3）實時數據突變。監控后臺機在平時的運行中有時會發現實時數據突然變為零，觀察電壓曲線、電流曲線，發現隔一段時間突然變為零，沒有規律性，這可能是測挖單元裝置有問題。
（4）雙機系統切換問題。自動化變電站的雙機以串口通信為主以太網為副的相互監視主備狀態，理論上可以絕對保證主備狀態的正確。但有時在切換過程中會出現兩臺通信控制器全部為備用值班機，致使遙控失效，通信控制器死機，數據刷新等。
（5）繼電保護與監控系統通訊時有中斷。保護裝置本身功能滿足要求，但由于時有誤發信號，造成保護管理機死機，發信不正確，以致信號中斷。
4110kV自動化變電站的設計、改造
llOkV自動化變電站的設計應按“密布點、小容量、短半徑”的建設原則，堅持“小型化，戶外式。造價低、技術先進、安全可靠”的發展趨勢。二次設計必須使變電站現場對主變溫度、母線電壓、電流等主要運行參數的顯示簡單，便于值班人員監控。保留常規變電站預告信號和事故信號功能，有利于變電值班人員發現設備異常并及時處理事故。
常規變電站的改造應立足一次設備，可靠的一次設備是變電站實行自動化的基礎。對一次設備進行無油化改造，二次部分按自動化要求設計，電磁式繼電器改為“四遙”集成模塊保護，變電站各種信號通過RTU柜傳送調度中心，變電站現場電壓、電流、溫升等主要參數顯示要求簡單，為值班監控提供方便。如果變電站是近年新建的，設備質量較好，進行“四遙”改造時，二次部分也可利用原來電磁繼電器的保護觸點進行控制。同時，增加遠方操作轉換功能、遠方復歸信號繼電器，小電流系統接地選線裝置。
變電站基本原理范文5
關鍵詞：微機繼電保護；變電站；距離保護；差動保護
作者簡介：閔鐵軍（1983-），男，湖北武漢人，湖北超高壓輸變電公司，助理工程師；李挺（1982-），男，湖北武漢人，湖北超高壓輸變電公司，工程師。（湖北 武漢 430051）
中圖分類號：TM77?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）30-0128-02
在高壓變電站中對自動化的要求越來越高，所以微機繼電保護的作用顯得尤為重要。由于微機的監控系統全部是集中于一起，雖然有利于系統的維護，但是占據了很大的用地面積，而且消耗了過多的電纜等資源。所以實現分散式的布置成為發展的主要趨勢。隨著計算機網絡技術的不斷發展，微機的性能越來越高，高壓變電站中的監控系統已經實現了自動化的控制，在實際運作中可以預防停電引起的電力系統失去穩定、頻率崩潰等事故的發生。
一、微機繼電保護概述
1.基本原理
微機繼電保護是指在電力系統中電氣元件由于受到破損不能正常工作，繼電器通過判斷起到跳閘或者發出報警信號的一種自動保護裝置。這種裝置能夠保證設備的安全性以及修復的簡單性。繼電保護裝置的構成包括測量元件、邏輯判斷元件、執行輸出元件。通過測量并與之前給定元件的物理參量進行準確比較，分析處理信息，然后根據輸出信號的性質、持續時間等判斷故障的緣由。最后根據前一命令的指令發出信號、跳閘等響應。繼電保護的保護分區是為了保護在指定范圍內的故障，不屬于范圍內的不采取控制，這樣可以減少因故障跳閘引起的停電區域。所以電力系統中每個繼電保護的界限劃分得很清楚。當電力系統發生故障，繼電保護就會及時切除故障，避免安全事故的發生。
2.500kV變電站系統構成及特點
微機繼電保護是電力系統的重要組成部分，在保障電網系統的穩定運行、防止事故的發生、阻止事故的擴大等方面起著十分重要的作用。500kV變電站微機保護系統主要構成包括微機系統、模擬量輸入系統、信號接口等。隨著微機保護采取的工藝方式不斷更新，在運行中的可靠性以及安全性都有很大提高。由于在硬件的結構上沒有明顯的差異，所以只需要將程序稍加變動就可以改變系統保護功能。在變電所的組成上只需要有微機保護和遠程的裝置就可以實現遙信、監控、遙測的功能，節省了人力。
在微機處理系統中的繼電保護裝置存在運行中存在以下特點：一是適用于500kV以上的高壓電壓網絡線路，可以實現集中保護以及后備保護的作用，在一些大中型的電機組能夠實現獨立工作，完成雙重化的保護任務。二是可以進行遠程的通訊功能。工作人員運用遠程的通訊可以隨時監控系統的工作狀態，能夠快速及時進行數值的處理、調用、更改，為系統運行的管理提供了很大的便捷。三是能夠自動檢測出故障的位置。這對于保護系統裝置的安全運行起到了保障的作用，在系統裝置的檢測周期上可以有效地進行延緩，而且減少了不必要的檢測手段。
二、500kV變電站的微機繼電保護方式
1.500kV變電站微機保護的振蕩閉鎖
由于微機保護中留有距離保護的功能，所以在運行中如果保護被閉鎖，距離保護會起到作用。在系統裝置中距離保護出現問題時，通過振蕩閉鎖用手動或者自動裝置的方式減少裝置前端的負荷，可保持系統的完整性。將保護閉鎖進入到振蕩閉鎖的狀態中。觀察幾秒鐘，如果振蕩消失，才能重新開放系統的保護。在判斷系統是否為振蕩時，可以用過流元件的3ZJ的判距作比較，如果它先行動作，其他的故障反應就不會引起跳閘，所以在微機保護中找到適當的判距就可以區別系統是否發生振蕩。
2.500kV變電站微機繼電縱差保護
高頻縱差保護實現了全線路上的功能保護。在系統的運行中，由于距離保護和零序電流保護在功能上存在一定的局限性，不能進行全線路的保護。在方向元件上的選取要有一定的根據，負序和零序方向上的元件一般不采用，正確選取元件才能進行各種方式的方向保護。在傳統的保護系統中常采用距離元件和零序元件相結合的方式進行工作，反映出高頻距離保護的故障。但是在500kV變電站系統的運行中存在振蕩現象，所以需要在振蕩閉鎖關閉以后才能運行。在高頻保護中雖然可以進行開放式的工作方式，但是要注意快速的高頻保護所引起的延時作用。在選取方向元件時一般采用工頻變化量方向的元件繼電器，其在危機高頻方向的保護中發揮了很大的作用，所以被廣泛使用。
3.500kV變電站微機繼電零序電流方向保護
在500kV變電站微機繼電保護中對保護元件的選取要很慎重。零序電流保護由于具有操作簡單、安全可靠以及抗過渡電阻能力強等特點，在微機繼電保護中有著廣泛的應用前景。500kV變電站微機保護中采用自產的3U0，一般在PT斷線時改用這種形式。由于在工作中零序方向的接線方式存在一定的弊端，當出現故障時，3U0超過3I0的規定范圍，給工作的運行帶來了很大的麻煩。在實際運行中3U0的回路會影響到自產3U0，所以在系統運行中要將二、三次的線分開，系統才能正常運行。在PT斷開的時候，距離保護和高頻保護都要退出運行，零序方向也不能正常運作，所以要有無方向的零序電流保護和一相電流保護才能保護線路的正常運作。
三、500kV變電站微機繼電保護中的變壓器差動保護
1.500kV變電站微機變壓器差動保護
常規機械型差動繼電器只能按一種原理實現，性能單一，難以適應各種運行工況。在500kV變電站微機保護中繼電器由軟件實現，完全可以根據不同工況采用不同原理，獲得最佳性能。微機變壓器的差動保護一般用一個綜保實現，高低壓（或者高中低三側）CT二次接入同一綜保內，進行差動電流換算即可。至于高壓側聯跳低壓側可在綜保內編程實現，也可不通過綜保，直接用接點接入斷路器分閘回路。主要控制組成是第一條通道由比例制動元件、勵磁涌流檢測產生的跳閘反應。另外一條是由差電流速斷直接作用引起的跳閘反應。采用比率制動元件額可以在很大程度上提高保護的靈敏度，可以防止由于外界因素導致的電流突增的動作保護?？梢酝ㄟ^對勵磁涌流元件的判別來閉鎖比率制元件。
2.考慮勵磁特性的變壓器內部短路微機繼電保護
在500kV變電站電力系統繼電保護的作用中，微機保護與零序差動可以共同利用電流互感器，零序差動保護與空載勵磁涌流沒有關系，可以提高Yn側引線及繞組接地短路的靈敏度部分。變壓器差動保護存在的問題是被保護變壓器各繞組間存在磁的耦合，勵磁涌流和過勵磁電流將引起誤動作，即使是分側差動保護和零序差動保護也存在這樣的缺點。微機保護的出現，使得人們有可能依靠建立數學模型通過算法尋求一種全新的變壓器內部保護原理。數學模型構建的前提是要使繞組漏電感和電阻相等，雖然這種技術還不是很成熟，但是卻標志著新一代電氣主設備微機繼電保護的發展前景。
四、結束語
隨著經濟的快速發展，電力系統的不斷更新對繼電保護提出更高的要求。為了滿足我國電力系統對繼電保護的需求，就要不斷測試其性能以及提高繼電保護裝置。智能化、計算機化、網絡化的繼電保護技術將會運用到實際中來，使電力系統能夠安全、可靠、經濟的運行。
參考文獻：
[1]李紅兵，陳樹衡.基于DSP的微機高壓短線路保護裝置的研制[J].船電技術，2005，（3）.
變電站基本原理范文6
【關鍵詞】備自投；裝置種類：誤動作：拒動：防范措施
【中圖分類號】TM762 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）04-0245-01
0、引言
備用電源自動投入（以下簡稱備自投）是供電網絡系統自動裝置與繼電保護裝置結合的產物，是一種對供電系統提供不間斷供電的經濟而有效的技術裝置。隨著對供電可靠性要求的提高，目前越來越多的變電站都裝設了備自投裝置。但在多年的實際運行中，備自投裝置誤動、拒動的情況時有發生。原因涉及裝置本身、接線以及運行維護等多方面。
1、哈密電網備自投裝置的應用情況
哈密電網備自投裝置的接入方案有以下幾種：110千伏進線備自投、110千伏母聯備自投；35千伏、10千伏母聯備自投、進線備自投、母聯、進線自適應。
2、分段備自投與進線備自投基本原理
備自投裝置一次接線方式較多，下面介紹幾種變電站中典型的備自投方式原理。對更復雜的備自投方式，都可以看成是這些典型方式的組合。投入備自投充電過程時：裝置上電后15秒內均滿足所有正常運行條件，則備自投充電完畢，備自投功能投入，可以進行啟動和動作過程判斷；當滿足任一退出條件時，備自投立即放電，備自投功能退出，退出備自投充電過程時：裝置上電后，滿足啟動條件后備自投進行動作過程判斷。在正常運行條件或退出條件下，備自投可靠不動作。
3、備自投裝置誤動、拒動實例分析與探討
3.1 變電站110千伏、35千伏、10千伏備自投配合問題引起的誤動作實例分析與探討
35、10千伏備自投整定動作時間長于110千伏備自投，如果上一級110千伏備自投動作后恢復了電源點，則35、10千伏備自投不應該動作。
2012年6月28日11時19分110千伏進線一斷路器接地距離I段、零序I段保護出口跳閘，重合不成功，110千伏變電站線路備自投動作，跳開進線一，合上110千伏進線二，110千伏變電站中低備自投動作跳開3501、3502、1001、1002斷路器。
保護動作分析：
1、110千伏進線一保護動作報文：PSL-621D裝置變比600/5
2、變電站備自投PST642動作報告
35千伏備自投裝置
11：28：58.564 0ms啟動lms出口7動作 64ms出口5動作 10千伏備自投裝置
11：29：03.405 0ms啟動0ms出口5動作lms出口7動作
經保護報文分析：110千伏進線一線全長15公里，導線型號LGJ-150。110千伏進線一接地距離I段保護動作開關跳閘，選相A相，測距8.91公里，重合不成功，故障量滿足保護動作條件，保護動作正確。110千伏變電站110千伏備自投滿足備自投動作條件，備自投動作正確。
110千伏變電站中低備自投動作跳開3501、3502、1001、1002斷路器原因分析為：由于110千伏變電站所使用的PST642型備自投裝置，只要一段母線具備無流、無壓條件，斷路器在合位，即滿足備自投動作允許條件和開放閉鎖條件，且每個跳閘邏輯均獨立完成，此邏輯在兩段母線同時失壓時不能可靠閉鎖備自投，不滿足備自投設計要求。廠家在向調度定值計算部門提供的PST642型備自投裝置說明書中將跳閘邏輯的允許條件加入了“檢另一段母線有壓”與實際不符，導致了保護人員誤將變電站所使用的PST642型備自投裝置的允許條件也加入了“檢另一段母線有壓”，認為在兩段母線同時失壓時，備自投能可靠不出口，沒有采用躲高壓備自投動作時間，來補償這種邏輯性缺陷，從而造成了110千伏進線一跳閘后，110千伏變電站中低壓側備自投動作，瞬間跳開1、2號主變中低側斷路器。
4、存在暴露問題及防范措施
3.1 變電站110千伏、35千伏、10千伏備自投配合問題引起的誤動防范措施
1、PST642型備自投裝置存在邏輯性缺陷，跳閘邏輯中未設置檢備用電源母線電壓，造成兩段母線同時失壓時不能可靠閉鎖備自投，不滿足備自投設計要求，建議更換或升級。
2、保護定值計算人員，對裝置和裝置說明書把握不夠，沒有及時發現裝置邏輯缺陷，為了提高供電可靠性，防止此類事故發生，保護定值計算人員將調整主變中低壓備自投動作時間，采取與高壓側備自投配合（即躲過高壓側備自投動作時間），同時要考慮聯切中低壓小電源。
3、對網內所有備自投裝置進行檢查，對發現裝置有缺陷的裝置進行升級或上報技改更換。
