幾起繼電保護(hù)不正確動(dòng)作原因分析及防范措施

蔡坤　陳友偉　李潔

摘 要：繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，事關(guān)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。文章結(jié)合實(shí)際工作中遇到的幾起繼電保護(hù)裝置不正確動(dòng)作案例進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的防范措施。

關(guān)鍵詞： 繼電保護(hù)；誤動(dòng)作；原因分析；防范措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.165

0 引言

繼電保護(hù)裝置作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行起著舉足輕重的作用，繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)所造成的后果都不堪設(shè)想，誤動(dòng)有可能引起大面積停電事故，影響廣大用戶正常生活的同時(shí)，也不利于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康持續(xù)發(fā)展；拒動(dòng)可能引發(fā)事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，造成不可估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失。

1 繼電保護(hù)不正確動(dòng)作實(shí)例描述

1.1 繼電保護(hù)定值整定引起的不正確動(dòng)作

繼電保護(hù)定值整定是一項(xiàng)系統(tǒng)復(fù)雜的工作，只有在全面系統(tǒng)掌握保護(hù)裝置原理和電網(wǎng)設(shè)備相關(guān)資料情況下，才能整定出符合設(shè)備運(yùn)行要求的保護(hù)定值。在實(shí)際工作中，因?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)實(shí)際熟悉不夠、考慮不全面，導(dǎo)致最終整定的保護(hù)定值不當(dāng)，引起保護(hù)不正確動(dòng)作的不乏少數(shù)。公司某35kV變電站35kV母線避雷器故障，相間放電，進(jìn)線開(kāi)關(guān)保護(hù)裝置未動(dòng)作，上一級(jí)110kV變電站35kV線路保護(hù)裝置電流Ⅱ段動(dòng)作，造成35kV輸電線路跳閘。線路巡視和搖測(cè)絕緣電阻均正常。檢查裝置整定值為：110kV變電站35kV出線開(kāi)關(guān)裝設(shè)有三段式電流保護(hù)，動(dòng)作時(shí)限分別為0S、0.9S、1.2S；35kV變電站進(jìn)線開(kāi)關(guān)裝設(shè)有三段式電流保護(hù)，Ⅰ、Ⅲ段在用，動(dòng)作時(shí)限分別為0S、1.2S，Ⅱ段停用。查看動(dòng)作報(bào)告得知，動(dòng)作電流值達(dá)到110kV變電站35kV出線開(kāi)關(guān)保護(hù)整定值Ⅱ段和35kV變電站進(jìn)線開(kāi)關(guān)保護(hù)整定值Ⅲ段，由于110kV變電站35kV出線開(kāi)關(guān)Ⅱ段保護(hù)整定值動(dòng)作時(shí)限0.9S小于35kV變電站進(jìn)線開(kāi)關(guān)Ⅲ段保護(hù)整定值動(dòng)作時(shí)限1.2S，故障造成了上一級(jí)保護(hù)越級(jí)動(dòng)作。

1.2 新建變電站調(diào)試質(zhì)量不高引起的不正確動(dòng)作

近年來(lái)公司技改工程較多，工期要求緊，難免出現(xiàn)調(diào)試質(zhì)量不高的問(wèn)題。2016年6月，公司某35kV新建變電站投運(yùn)后不到一個(gè)月，連續(xù)兩次發(fā)生主變壓器后備保護(hù)過(guò)電流動(dòng)作的問(wèn)題。主變壓器的額定容量為10000kVA，保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)，實(shí)際負(fù)荷還不到額定容量的一半，排除了主變過(guò)載跳閘的因素。檢修人員檢查主變及兩側(cè)電流互感器、開(kāi)關(guān)、一次接線、二次回路、保護(hù)裝置后，確定均無(wú)任何問(wèn)題。經(jīng)詢問(wèn)站內(nèi)運(yùn)行和調(diào)控值班人員得知，運(yùn)行一個(gè)月以來(lái)，10kV線路保護(hù)裝置從未出現(xiàn)過(guò)跳閘；后經(jīng)詢問(wèn)安裝調(diào)試人員得知，調(diào)試人員在試驗(yàn)10kV出線保護(hù)裝置時(shí)，只加了模擬電流量，沒(méi)有加模擬電壓量。為查找問(wèn)題所在，組織檢修和安裝人員對(duì)站內(nèi)全部10kV出線保護(hù)裝置再次進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)，模擬設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)加入模擬電壓量和電流量，當(dāng)電流升至保護(hù)裝置整定值時(shí)，保護(hù)裝置并未動(dòng)作，所有的10kV線路保護(hù)裝置均是此種情況。單獨(dú)加模擬電流測(cè)試時(shí)，裝置動(dòng)作正常。經(jīng)翻閱裝置定值發(fā)現(xiàn)，所有的10kV線路保護(hù)裝置均投入了復(fù)合電壓閉鎖，僅電流達(dá)到裝置整定值時(shí)，保護(hù)裝置未滿足動(dòng)作條件，所以不動(dòng)作。而主變后備保護(hù)沒(méi)有投入復(fù)合電壓閉鎖，只需電流達(dá)到整定值就動(dòng)作跳閘。于是，就出現(xiàn)了之前10kV出線故障時(shí)，主變后備過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作跳閘的情況。將主變和10kV線路保護(hù)裝置重新設(shè)定后，經(jīng)過(guò)一年多的運(yùn)行，線路保護(hù)動(dòng)作正常，主變未再發(fā)生跳閘問(wèn)題。

1.3 設(shè)備改造后錯(cuò)誤接線引起的不正確動(dòng)作

公司某35kV變電站#1主變?cè)鋈莺螅?0kV出線故障時(shí)保護(hù)裝置動(dòng)作10kV開(kāi)關(guān)跳閘，同時(shí)，#1主變主保護(hù)裝置比率差動(dòng)動(dòng)作，主變兩側(cè)開(kāi)關(guān)也跳開(kāi)。#1主變?cè)鋈輹r(shí)，二次控制電纜、高低側(cè)斷路器未進(jìn)行更換，只對(duì)主變兩側(cè)電流互感器變比進(jìn)行了調(diào)整，保護(hù)定值進(jìn)行了重新整定。故障發(fā)生后，對(duì)主變兩側(cè)電流互感器勵(lì)磁特性、主變壓器、開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查均未發(fā)現(xiàn)異常，在一次側(cè)使用升流器升流檢查二次回路時(shí)發(fā)現(xiàn)，高壓側(cè)電流互感器差動(dòng)回路的A、B、C相錯(cuò)接入保護(hù)裝置的B、C、A端子，造成主變壓器運(yùn)行時(shí)，主保護(hù)裝置差動(dòng)回路差流過(guò)大，以至于差動(dòng)保護(hù)區(qū)間外故障時(shí)，也會(huì)引起主變跳閘。將錯(cuò)誤接線更改后，經(jīng)過(guò)兩年多的運(yùn)行，該問(wèn)題未再發(fā)生。

1.4 裝置故障引起的不正確動(dòng)作

公司某35kV變電站#2主變?yōu)?013年10月投運(yùn)，2017年3-5月份，先后兩次發(fā)生主保護(hù)裝置比率差動(dòng)動(dòng)作造成變壓器兩側(cè)開(kāi)關(guān)跳閘的問(wèn)題，經(jīng)檢查變壓器、高低壓側(cè)斷路器、電流互感器勵(lì)磁特性、二次回路接線、回路絕緣等均無(wú)問(wèn)題，單獨(dú)對(duì)裝置進(jìn)行測(cè)試并未發(fā)現(xiàn)異常。為進(jìn)一步確定故障原因，將#1主變和#2主變保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)換，調(diào)換后的原#2主變保護(hù)裝置在#1主變未運(yùn)行的情況下，又報(bào)出比率差動(dòng)動(dòng)作信號(hào)，且動(dòng)作報(bào)告顯示有大于裝置整定值的動(dòng)作值。于是，將該保護(hù)裝置申請(qǐng)予以更換。更換后，經(jīng)過(guò)迎峰度夏高負(fù)荷和雷雨惡劣天氣等四個(gè)月的考驗(yàn)，運(yùn)行正常。

2 提高繼電保護(hù)裝置可靠動(dòng)作的措施

2.1 做好設(shè)備選型關(guān)

應(yīng)選用經(jīng)電力行業(yè)認(rèn)可的檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)合格的微機(jī)繼電保護(hù)裝置。無(wú)論是新建變電站或是舊站改造，要保證保護(hù)的動(dòng)作可靠性，設(shè)備選型時(shí)要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。綜合考慮制造廠商的技術(shù)力量、質(zhì)保體系、售后服務(wù)、運(yùn)行業(yè)績(jī)，設(shè)備的使用環(huán)境、安裝地點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)接線，規(guī)程規(guī)定等因素、避免因前期考慮不周，設(shè)備安裝后發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置缺少必要的功能導(dǎo)致需更換設(shè)備或裝置程序升級(jí)、發(fā)生故障后缺少備品備件等不利于設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)的一系列問(wèn)題，為保護(hù)裝置的良好運(yùn)行埋下安全隱患和造成必要的麻煩。

2.2 做好保護(hù)定值的整定

定值整定人員應(yīng)具備強(qiáng)烈的責(zé)任心和一定的專業(yè)素養(yǎng)，在計(jì)算、整定定值通知單的時(shí)候，要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)際情況，裝置版本、技術(shù)說(shuō)明書、現(xiàn)場(chǎng)接線等，編制符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際、切實(shí)可行的定值通知單，上、下級(jí)繼電保護(hù)之間的整定應(yīng)遵循逐級(jí)配合的原則，定值的審核審定人員應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)，杜絕形式化。定值整定人員應(yīng)定期對(duì)所轄設(shè)備的整定值進(jìn)行全面復(fù)算和校核。定值整定計(jì)算的原始底稿需整理成冊(cè)，妥善保管，以便日常運(yùn)行或事故處理時(shí)查對(duì)。

2.3 把好設(shè)備的驗(yàn)收、投運(yùn)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)施工、調(diào)試人員因責(zé)任心、技術(shù)水平的差別，要想確保設(shè)備投產(chǎn)后運(yùn)行可靠，驗(yàn)收負(fù)責(zé)人和相關(guān)人員應(yīng)切實(shí)負(fù)起責(zé)任，設(shè)備安裝、調(diào)試過(guò)程中就應(yīng)提前進(jìn)入工作狀態(tài)，監(jiān)督檢查現(xiàn)場(chǎng)施工人員的施工質(zhì)量和所用材料是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)試驗(yàn)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)安排專人全程監(jiān)督。調(diào)試應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程規(guī)定進(jìn)行，不得為趕工期減少調(diào)試項(xiàng)目，降低調(diào)試質(zhì)量。竣工后，技術(shù)資料圖紙、校驗(yàn)報(bào)告等應(yīng)齊全，以便后期運(yùn)維，合理安排檢修。驗(yàn)收方應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)程、規(guī)定及反措要求制定詳細(xì)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)收時(shí)間要保證合理，確保驗(yàn)收質(zhì)量。增容改造后保護(hù)裝置、控制電纜等未更換的情況下，二次接線改動(dòng)后，也應(yīng)進(jìn)

行試驗(yàn)，不能盲目的投入運(yùn)行。

2.4 做好設(shè)備的運(yùn)行檢修管理工作

運(yùn)行人員應(yīng)定期核對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)裝置的電壓、電流、差流等信息，并做好記錄。發(fā)現(xiàn)異常時(shí)立即向主管調(diào)度匯報(bào)，及時(shí)通知繼電保護(hù)人員。按照規(guī)程規(guī)定，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行定期檢驗(yàn)，不應(yīng)為趕工期減少檢驗(yàn)項(xiàng)目和簡(jiǎn)化安全措施。檢驗(yàn)后應(yīng)做好記錄，整理檢驗(yàn)報(bào)告，保留好原始記錄。檢驗(yàn)時(shí)所使用的儀器、儀表等誤差應(yīng)在合格范圍內(nèi)。

2.5 提升人員素質(zhì)

一支高效的運(yùn)行檢修人員隊(duì)伍是做好繼電保護(hù)工作的有力保障。應(yīng)加強(qiáng)人才隊(duì)伍的建設(shè)，做到隱患早發(fā)現(xiàn)，缺陷早治理，縮短故障檢修時(shí)長(zhǎng)，提高裝置的運(yùn)行可靠性。

3 結(jié)束語(yǔ)

造成繼電保護(hù)裝置不正確動(dòng)作的原因有多種，以上只是對(duì)工作中遇到的部分情況進(jìn)行了描述，此外還有插件損壞、直流系統(tǒng)接地、人員誤操作等諸多原因引起的繼電保護(hù)不正確動(dòng)作等情況。作為運(yùn)行和檢修人員，平時(shí)只有不斷加強(qiáng)學(xué)習(xí)，熟練掌握各種設(shè)備工作原理和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，善于總結(jié)，才能提升解決問(wèn)題的能力，進(jìn)而提高繼電保護(hù)動(dòng)作的可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]微機(jī)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行管理規(guī)程DL/T587-2007[S].北京：中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化中心，2008（06）：01.

[2]國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施，國(guó)家電網(wǎng)公司運(yùn)維檢修部編（修訂版）[S].北京：中國(guó)電力出版社，2012（07）：01.endprint