110kV微機繼電保護及其故障處理

周愛鋒

山西西山煤電發電公司屯蘭110kV變電站，山西太原 030200

我站是一個110kV變電站，負責四礦五廠的安全生產供電及生活用電，而礦井是重瓦斯礦井，因此我站的供電系統的不正常運行和故障運行，對于礦井的安全生產有著很大的威脅，甚至可能會造成嚴重的后果，因此我站的供電的安全與否直接地影響著礦井的安全生產。為保障我站對礦區的安全生產供電，繼電保護可靠性是保證我站運行安全的一個必要的條件，配備繼電保護，盡快將故障元件從系統中檢測出來并切除，防止故障范圍擴大，對整個供電系統提供了安全可靠的保證。現對我站110kV系統繼電保護作一個簡要的闡述。

1 繼電保護概述

繼電保護是對運行中的電氣設備和線路，發生的故障或異常情況進行檢測，在一定范圍內監測有無發生異常或事故情況，并能夠及時發現并切除故障，及時進行報警的一種裝置。在技術上滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性4個基本要求。

2 繼電保護的主要作用

繼電保護在電力中的主要作用是當運行的電氣設備和線路出現故障時，通過繼電保護預防事故或縮小事故范圍來提高系統運行的可靠性，繼電保護裝置是電力系統中的重要組成部分，是保證電力系統安全和可靠運行的重要技術措施之一。在現在的電力系統中，如果沒有繼電保護裝置，就無法維持電力系統的正常運行。

2.1 繼電保護的基本任務

繼電保護裝置的基本任務是：第一，當發生故障時，自動、迅速、有選擇地將故障元件（設備）從電力系統中切除，使非故障部分繼續運行；第二，對不正常運行狀態，為保證選擇性，一般要求保護經過一定的延時，并根據運行維護條件動作于信號。

2.2 微機繼電保護

電力系統繼電保護的發展經歷了機電型、整流型、晶體管型和集成電路型幾個階段后，現在發展到了微機保護階段。自2004年起我站使用了NAS900微機保護。這套保護功能較之前的保護功能多，使用方便，在實際運用中有以下保護功能：

110kV主變壓器：主變差動保護，非電量保護，復合電壓閉鎖過電流保護，過負荷保護，零序保護。

110kV備自投保護，反映當其中一個進線回路無電壓、無電流時，備自投啟動。我站是一個雙進線，雙主變單母線分段運行系統，現運行方式為雙主變分列運行。站內除主變保護外還有一個備自投保護，。但是沒有設定母聯的相關保護，這對我站的運行是一個極大的安全隱患。2011年5月，由于一段母線避雷器發生故障，引起一段進線跳閘，備自投啟動，繼而造成二段進線跳閘，造成全站停電的安全事故，這起事故讓我們明白增設母線保護的必要性及在使用備自投保護時，一定要特別注意其使用方法。

除上述這些主要保護外，這套裝置還配有常規信息報文，如：控制回路斷線，手動跳閘，手動合閘，壓力釋放、彈簧儲能、通訊失敗等，以便值班人員及時了解設備的各種運行狀態。

2.2.1 微機繼電保護的優缺點

在運行的幾個年頭以來，它較以前的繼電保護有以下優點：

1）可按現場運行情況自行調整設備定值投退及定值大小；

2）可存儲一定量的故障信息及非正常運行信息，便于事故分析；

3）發生故障后，查看信息方便、明了；

4）設備的運行情況、及各種儀表記錄更準確。

缺點：

1）軟硬件更新發展快，年長后配件不易購買；

2）在運行維護過程中，使用人員較難掌握，設備經改造后，微機信息更改不方便；

3）串口通訊，經常通訊失敗現象，且當信息多時，會有一些信息自動丟失；

4）與五防機通訊不暢，經常出現解鎖操作，對五防安全有不良影響。

2.2.2 微機繼電保護故障的處理

1）替換法。當保護元件出現故障時可以用新的備用元件進行替換，如無備件，可暫且用同類型保護的無故障的元件替換故障元件，在替換前，必須認真核對無故障元件的各種通訊參數，通過對比觀察繼電保護裝置是否恢復正常運行，以此來判斷出現問題的部位，這種方法即簡單又快捷，是一種常用的故障處理措施；

2）對照法。對照法就是通過對比正常運行與不正常運行繼電保護裝置工作元件的相關技術參數，得出異常設備的故障點。在進行繼電保護裝置定值檢驗的時候，如果發現測定的定值與事先的給定的定值不一致，我們就要對照同類繼電保護定值進行比較，從而可以找出問題。對照法主要用來檢查錯誤接線所導致的故障，以及定值檢驗時所測到的測試值與給定的定值出現大的誤差，但工作人員又沒有辦法判斷其影響因素的故障。除此之外，當繼電保護裝置進行更新或者檢修后，不能恢復到原來的性能時，也需要對照相同的設備進行接線；

3）短路連接法。將繼電保護裝置的一小部分或者一個回路利用短線連接，而形成短接現象，然后通過繼電保護裝置的實際運行情況，來判斷故障是否位于所連接的范圍之內，用這樣的方法不斷的排查故障，來縮小可能出現故障的范圍，這種方法比較繁瑣，主要是用于電磁鎖失效，電流回路斷開，切換繼電器無動作，控制回路等轉換開關的接點是否完好；

4）直接觀察法。利用人的直接感覺去檢查繼電保護裝置出現的故障點，這是一種常用的簡單，便捷，快速而又易于操作的故障排除方法；

5）逐項拆除法。這種逐項拆除法是人們用來檢查繼電保護裝置出現故障時的常用的方法之一。是將并聯的繼電保護插件依次拆開，再恢復至原樣，同時觀察二者出現的狀況，如果某一條回路出現不正常情況，就可以判斷出現故障的線路就在這個點，以此類推，就能在故障線路上找到更小的故障范圍，直到查出故障元件為止。

3 結論

本文從工作實踐簡述了110kV系統的繼電保護及故障處理方法，微機保護自身特點和現場實際經驗，簡述了長期處理繼電保護事故和故障的方法，上述思路和方法具備一定的實用性和可操作性。

[1]劉學軍主編.繼電保護原理[M].2版.中國電力出版社，2007.

[2]胡林寶，朱偉主編.變配電室值班電工[M].中國電力出版社，2003.

[3]陳慶紅主編.變電運行[M].中國電力出版社，2005.