变配电站交流操作二次电路设计有关问题探讨
操作电源是变配电站二次电路设计的内容之一。直流操作选用的直流屏由蓄电池作为操作电源的后备，所以直流操作电源的可靠性是非常高的。由于直流屏价格比较高，直流操作一般用于进出线回路比较多，供电可靠性要求比较高的变配电站。
交流操作电源直接取自电压互感器，常规保护的事故跳闸由电流脱扣器来完成，可靠性也比较高，但电流脱扣器整定比较困难。操作电源的价格非常低，一般用于出线回路比较少的变配电站。进出线回路比较多，特别是采用变配电站综合自动化装置以后，如果采用交流操作时，应选用UPS不间断电源供电，可靠性也比较高，但UPS不间断电源价格也比较高。
1 交流操作常规继电保护
交流操作常规继电保护采用去分流式电路，由电流脱扣器直接进行保护跳闸。 见图一与图二。由图中可以看到正常运行时，过电流继电器KA与中间继电器KM的常闭接点将电流脱扣器YCT线圈短接，脱扣器不会动作。所以称为去分流式电路。
图一为去分流式反时限保护原理图。从图中可以看到，当发生事故后，事故电流超过过电流继电器KA的动作电流时，根据反时限保护特性曲线，达到规定的动作时限后，过电流继电器KA的常开接点闭合，常闭接点再打开，电流脱扣器线圈接通直接跳闸。发生事故后，事故没有切除之前，事故电流就一直存在，电流脱扣器跳闸与操作电源无关，而且不受操作电源电压波动的影响，所以其可靠性就非常高。
图二为去分流式定时限保护原理图。从图中可以看到，当发生事故后，过电流继电器KA动作，其常开接点闭合，常闭接点再打开。常闭接点打开后，时间继电器KT断电，其断电延时闭合接点延时闭合，中间继电器KM吸合并通过短路电流进行自保持，同时接通信号继电器KS发出事故跳闸信号。中间继电器KM的常开接点闭合，常闭接点再打开，电流脱扣器线圈接通直接跳闸。电流脱扣器跳闸与操作电源无关，而且不受操作电源电压波动的影响，所以其可靠性就非常高。
发生事故后事故没有切除之前，事故电流就一直存在，电流脱扣器跳闸与操作电源无关。但时间继电器KT的电源取自操作电源，如果操作电源发生故障，其断电延时闭合接点一直处于闭合位置，失去定时限延时作用；带时限的定时限保护就变为不带时限的电流速断保护，保护的选择性就会被破坏。
去分流式交流操作常规继电保护的整定值计算及灵敏系数校验与直流操作的计算方法方同。由于过电流继电器KA与中间继电器KM以及电流脱扣器YCT的阻抗为非线性，需要进行电流互感器10％误差校验。过电流继电器KA与中间继电器KM的接点串联在电流回路，发生短路事故后要进行大电流切换，需要采用专用继电器，接点容量也必须进行校验。电流脱扣器动作可靠性也需要进行校验。
去分流式反时限保护由反时限保护特性曲线来实现速断、过电流与过负荷三种保护。去分流式定时限保护还要增加过电流与过负荷保护。交流操作常规继电保护的应用范围就受到一定限制。
2 交流操作微机继电保护
变配电站综合自动化装置（微机保护）是利用操动机构的分励线圈来进行事故跳闸，操作电源一旦发生故障，继电保护就会拒动。所以变配电站综合自动化装置（微机保护）用于交流操作时，操作电源必须可靠，需要选用UPS不间断电源。这样一来还不如直接选用直流操作。对于规模较小的变电站采用直流操作时，需要选用直流电源屏，就不太合理。
如果把变配电站综合自动化装置（微机保护）保护跳闸出口继电器增加一对常开干接点，就可以采用去分流式电路，利用电流脱扣器进行事故跳闸。保护原理见图三。
由图三可以看到采用了中间继电器KM，其接点容量可以满足要求。变配电站综合自动化装置（微机保护）功能很强，保护整定与试验调试都比较简单。
变配电站综合自动化装置（微机保护）供电电源中断0.5S，仍然可以运行，这样延时小于0.5S的速断跳闸就与操作电源无关，操纵电源分别由电压互感器和低压柜引两路电源，并加自动切换就可以了，不一定再加UPS不间断电源。
如果把变配电如果把变配电站综合自动化装置（微机保护）跳闸出口继电器改为常闭与常开转换干接点输出，就可以取消中间继电器KM，原理见图四。此时对微机继电保护跳闸出口继电器常闭与常开接点容量需要加大，并且要进行校验。接点容量为交流10A的继电器还比较好选。
也可以将常闭与常开分为两个继电器，常开继电器动作后，常闭继电器再动作，这样就可以解决继电器动作过程中产生电弧问题。
变配电站综合自动化装置（微机保护）对供电电源的可靠性要求比较高。微机继电保护可以在供电电源间断0.5s不死机；如果在变电站发生事故时，微机继电保护供电电源降低或消失，对不带时限的电流速断保护就不会有影响，对带时限的电流速断保护以及过电流与过负荷保护就会产生影响。当然在变电站发生事故以前微机继电保护供电电源就消失，各种保护都会受到影响。
3 交流操作常规保护与微机继电保护技术经济比较
交流操作常规继电保护具有简单可靠与造价低等优点，特别适用于规模较小的变电站。但其保护功能比较简单，保护整定困难，试验调试工作量大，每年都要进行定期试验，更没有自检与监控功能。
交流操作采用变配电站综合自动化装置（微机保护）护后，可以增加许多保护功能，试验调试与日后维护简单；并有自检与监控功能。变配电站综合自动化装置（微机保护）护发展很快，价格越来越低。。如果采用小容量的简单可靠的带蓄电池的不间断供电电源，变配电站综合自动化装置（微机保护）仍然利用操动机构的分励线圈来进行事故跳闸。不间断供电电源只作为变配电站综合自动化装置（微机保护）的装置与控制电源，弹簧储能可另外供电，这样选用小容量带蓄电池的逆变电源就可以了。逆变电源的容量可选1A～3A，蓄电池可选0.5～1AH。但不宜选用普通的民用型UPS不间断电源。
4 结束语
变配电站综合自动化装置（微机保护）是一种技术先进的新产品，任何一种新产品在使用过程中都会出现许多新问题。需要产品开发与生产以及电气设计与施工安装单位有关技术人员进行交流与讨论，产品功能根据实际需要不断改进，才能得到更加广泛的推广与应用。
