變電站繼電保護的故障處理措施分析

王康+程大輝+周正

摘要：工業的快速發展使得電量的需求量越來越大，這就對電力系統各環節的要求越來越高，它對于提升電力系統運行的安全性和可靠性具有重要作用，因此必須要做好變電站繼電保護故障處理工作。文章首先介紹了變電站繼電保護的常見故障，其次分析了處理故障的要點，再次介紹了變電站故障處理的措施，最后介紹了其發展前景。

關鍵詞：變電站；繼電保護；常見故障；故障處理措施；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM711 文章編號：1009-2374（2016）32-0143-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.32.071

工業的快速發展對于電能的需求量越來越大，變電站作為電力系統的重要組成部分之一，變電站的繼電保護工作受到人們的廣泛關注，如果變電站工作過程中發生繼電保護故障不僅對變電站的數據傳輸有很大的影響，而且嚴重影響電力系統運行的可靠性。為了有效解決在變電站繼電保護系統運行過程中的安全性，要培養一批具有精湛維修技術的技術人員，以實現故障發生時能夠及時解決問題，從而減少不必要的損失，保障電力運營的安全性。

1 變電站繼電保護常見故障

近年來我國電力行業的經營水平不斷提升，各項技術尤其是繼電保護方面得到了快速發展，故障發生率不斷降低，但是在變電站繼電保護工作中仍存在部分不足，根據變電站繼電保護故障的成因可將其分為干擾方面的故障、定值整定故障、隱形故障、插件絕緣故障、CT飽和故障五類，以下進行簡要闡述。

1.1 干擾方面的故障

干擾方面的原因導致繼電保護裝置產生故障其中主要包括：微機系統的抗干擾能力較差，當周圍存在通信設備時，變電站繼電保護裝置會受到通信信號的較大干擾，使得繼電保護裝置中的邏輯元件對外界環境產生錯誤的判斷，而發生誤動作，即繼電保護裝置產生故障。

1.2 定值整定故障

定值整定故障主要表現在：在電力調度過程中出現調度錯誤或者繼電保護工作人員的整定值輸入錯誤；整定值的運算結果錯誤導致系統運行出現偏差；繼電保護設備老化，未及時更換而導致的定值整定故障；定值整定故障大都是由于人為因素導致的，主要表現為系統運算結果出現偏差或者錯誤。

1.3 隱形故障

根據變電站繼電保護故障統計結果顯示，隱形故障是導致停電事故的主要因素，并且對變電站運行的可靠性影響較大。電力企業在工作過程中要加大對隱形故障的排查力度，對容易發生跳閘元件的運行狀況給予高度重視，當發現隱形故障時迅速采取處理措施，以減少對其他工作的影響。

1.4 插件絕緣故障

變電站保護設備線路較為復雜，且集成度非常高，線路排列緊密，如果設備運行時間超過一定期限，由于靜電的影響會使得接線焊點周圍匯集大量的靜電微粒，這就使得接線焊點和周圍焊點之間產生導電通道，從而導致繼電保護裝置出現故障。

1.5 CT飽和故障

CT二次系統中主要用于對各種二次側的異常保護，當發生過電壓故障時可通過保護器的動作使得二次側短路，面板上自動顯示故障部位，當故障排除后，系統可重新投入運行。當系統出現故障時將會產生瞬時快速增加的短路電流，導致CT發生飽和現象，從而使得繼電保護裝置無法正常工作。

2 處理變電站繼電保護故障的要點

在處理變電站繼電保護故障時需要注意以下三方面的工作：首先，做好故障信息的記錄工作。處理變電站繼電保護故障時，工作人員要嚴格按照相關的操作規范進行故障信息的記錄工作，采用及時記錄的方式對故障設備的名稱、型號、故障特點等相關數據信息進行記錄，檢修人員根據記錄的故障信息進行分析故障類型，并制定有效的處理措施；其次，考慮人為因素的影響。針對繼電保護產生故障的原因，并要全面分析各種可能導致該問題的原因，如果仍然無法判斷故障產生的主要原因就需要考慮人為操作的影響，從而實現故障原因的準確判斷；最后，注重元件的更新工作。由于電力設備的長時間運行，會存在設備的老化，從而導致繼電保護設備出現故障，檢修人員在處理變電站繼電保護故障時，要以設備的運行狀態為依據，檢修元件是否存在故障，一經發現立即進行元件的更換，以實現故障范圍的有效控制，使得電力系統安全可靠運行。在實際工作中，經常會發生已經搜集各種數據，并對數據進行了詳細的分析和研究，但是由于數據具有不確定性，難以確定有效的解決方案，這就要求故障檢修人員要嚴格執行相關的管理制度，全面了解設備的運行狀況，考慮人為因素對設備的影響，排除故障后應及時總結設備的運行規律，以便后續故障處理工作順利開展。

3 變電站繼電保護故障的處理措施

采取有效的變電站繼電保護故障處理方式，能夠減小故障帶來的經濟損失，變電站繼電保護故障處理方式眾多，其中現階段較常使用的包括分階段處理方法、分析處理措施和電位變化法、技術人員經驗判斷法三種，以下針對這三種處理措施詳細闡述：

3.1 分階段處理措施

采用分階段處理方法處理變電站繼電保護故障，要對高頻保護發送和接收機進行全方位的檢查，查看設備運行是否良好，對設備的運行采用分階段的檢測方法。首先，在通道處于脫開狀態時，接入75Ω負載，并查看設備的自收自發的狀況，以實現對設備故障部位的精準判斷；其次，進行接入通道之中，檢測通道的電平差，全面掌握通信電纜的運行情況，從而實現對故障點的精準判斷；再次，檢查有線傳輸信號通道，檢查其中是否存在異常情況；最后，在通道口解開之后，進行短接內回爐，短接成功之后，進行外側的短接，根據信號的接受狀況判斷通道的連接狀況。

變電站繼電保護裝置中的分階段處理方法能夠實現短時間內變電站繼電保護故障問題的有效解決，從而使得變電站和電力系統正常安全運行。

3.2 分析處理措施和電位變化的處理措施

在變電站繼電保護故障處理中傳動操作中時常發生跳閘，跳閘之后迅速完成自動重合閘的現象，繼電保護維修人員針對此種現象，結合往常故障處理經驗可知微機系統產生故障后，容易發生跳閘，跳閘時間間隔一般為21秒，重合閘充電時間持續同樣為21秒，即跳閘時間和重合閘時間一致，然后以110kV線路的開關重合回路的工作原理為依據，導致故障產生的原因主要是充電時間遠超過規定的時間限制，處理變電站繼電保護故障中電位變化法經常被使用。電位變化法主要是根據二次回路中各個節點上電壓和電位的變化情況，以此為依據進行具體確定故障部位。它主要適用于開關處于拒分狀態或者拒合狀態指示燈發光不正常的情況，利用保護傳動試驗的方法檢查開路是否存在故障。分析處理法和電位處理法是變電站繼電保護故障處理中的常用的兩種方法，在方法的具體選擇上，相關工作人員要根據設計情況選擇最佳的方法，以實現故障的有效解決。

3.3 技術人員經驗判斷的處理措施

變電站繼電保護故障產生的原因較為復雜，相關技術人員處理故障時，自身除了具備相關的專業知識之外還要具有豐富的工作經驗，大部分技術人員為了實現故障及時排除，在日常工作中要注重對各種故障成因和處理方法的分析，當再次遇到相同的故障時能夠短時間內排除故障。技術人員經驗判斷法在實際變電站繼電保護故障處理中十分常見，尤其在特殊情況下，技術人員只有具有豐富的工作經驗才能實現故障的迅速解除，減少因此而帶來的經濟損失。電力企業為了實現降低自身損失，通常會聘用具有多年工作經驗的技術人員負責變電站繼電保護故障處理工作。

4 變電站繼電保護的發展前景

眾多實踐證明，變電站在選擇繼電保護設備時在滿足變電站基本功能要求，還應該注意選擇設備是否符合市場發展的需要，如果繼電保護裝置在運行過程中出現部分功能不完善，將會影響整個變電站的運轉，并且設備會很快被市場淘汰。當前科學技術的發展使得變電站自動化程度越來越高，遠程自動化已成為變電站的未來發展趨勢。該系統設計最基本的要求就是確保整個電力系統的運行的安全性和可靠性的前提下，實現設備智能化的無人操作，從而保證各項設備運轉數據的準確記錄，為電力調度提供準確依據。簡而言之，在選擇變電站繼電保護設備時，最主要的設備穩定性的高低，其中包括繼電保護設備在數據采集，在線監控、運行等各方面的穩定性，此外還要將設備擴展性的高低作為其選擇設備的依據。電力企業要建立完善的繼電保護責任制度，針對容易出現故障的線路安排專門的工作人員定期檢查和維修，此外還要注重繼電保護系統相關機械設備，如果出現元件破損的現象要及時更換和維修，并將破損的零件進行回收，記錄故障情況和運行狀況。加大對檢修人員工作的監督和檢查，避免在檢測和維修工作中出現失誤，以提高變電站故障檢修效率，保證整個電力系統安全可靠運行。

5 結語

變電站在電力系統運行中主要承擔變電的任務，是整個電力系統運行不可缺少的部分，為了提高變電站運行的可靠性，會為變電站配置專門的繼電保護設備。該裝置能夠實現變電站故障的自動檢測和恢復，因此保障變電站繼電保護裝置正常可靠運行具有十分重要的作用。即需要不斷加大對變電站繼電保護故障的研究，并針對可能出現的故障制定有效的解決對策，避免因繼電保護裝置的故障影響整個變電站的正常運行。

參考文獻

[1] 龔利娟，張乃軍.淺析電力系統運行中的繼電保護故障處理[J].華東科技（學術版），2013，（1）.

[2] 聶學東.電力系統繼電保護裝置故障處理方法與分析[J].黑龍江科技信息，2013，（1）.

[3] 易永輝.繼電保護裝置壽命分析及壽命影響機理研究[J].電力系統保護與控制，2013，（2）.

[4] 左榮.電力變壓器故障類型與繼電保護方式研究[J].中國科技縱橫，2013，（1）.

[5] 林冠穎.220kV變電站的繼電保護的常見故障處理[J].城市建設理論研究，2011，32（4）.

[6] 李嘉杰.論變電站繼電保護故障的處理措施[J].科技與創新，2015，（18）.

作者簡介：王康（1986-），男，國網湖北省電力公司孝感市孝南區供電公司助理工程師，研究方向：繼電保護。

（責任編輯：秦遜玉）