500kV智能變電站繼電保護裝置安全運行問題分析

湯國文 游松濤 黃景婧

摘 要：電子信息全面發展，促進了各行各業的進步，為了全面提升電站運行效果與質量，有效應對用電高峰期，保證穩定安全用電，電站運行中已經全面引入了先進的電子設備，有效發現問題，解決問題，保證了電站穩定安全運行。文章就電站繼電保護裝置運行安全問題進行分析，進一步提出解決對策與方法，從而避免許多不必要的問題出現，從根本上保障電力安全可靠的運行。

關鍵詞：500kV智能變電站；繼電保護裝置；問題；故障處理

中圖分類號：TM63 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）36-0106-02

Abstract： The comprehensive development of electronic information has promoted the progress of various industries. In order to comprehensively improve the operation effect and quality of the power station， effectively cope with the peak period of electricity consumption， and ensure the stable and safe use of electricity， advanced electronic equipment has been comprehensively introduced into the operation of the power station. The problems are found and solved effectively， and the stable and safe operation of the power station is ensured. This paper analyzes the safety problems in the operation of relay protection devices in power plants， and further puts forward the countermeasures and methods to avoid many unnecessary problems， so as to ensure the safe and reliable operation of electric power fundamentally.

Keywords： 500kV intelligent substation； relay protection device； problem； fault handling

前言

經濟發展速度越來越快，各行業對電力供應標準也在提升，隨著經濟的快速發展，社會的穩步前進，電力已經占據了主要的地位，沒有穩定的電力供給，則無法推動經濟建設與社會發展。此種情況下，就需要通過深入的電力改革，才能實現設備更新、理念創新、技術提升，來實現高質量的供電。當前，傳統電力設備已經不能適應現代社會快速發展的需要，只有不斷引進先進的設備，現代化的技術，才能實現有效扭轉，不斷完善電力系統。現代信息技術、通信技術、控制技術等已經進入到電力系統的運行，建設智能電網、現代電網的任務更加繁重，新一代智能變電站繼電保護設備對電力系統的安全運行有著重要的意義，只有全面做好研究與開發，才能更好地發揮設備功能，滿足電力運行需求。新一代智能變電站繼電保護故障能夠讓故障可視化，是現代科技發展的結果，通過可視故障，遠程進行分析與解決，快速、準確實現故障的判斷，保證了設備良好的運行，可視化故障全面對故障進行傳導，讓后臺分析人員直觀的看到故障情況，全面提高變電站繼電保護整體運行的效果。

1 繼電保護的定義和原理

1.1 定義

繼電保護是電力運行中重要的設備，當電力系統中主要的部件，比如發電機、線路或電力系統本身出現問題的時候，往往會危及電力系統運行的整體安全穩定，繼電保護能夠快速進行故障識別，并向運行值班人員發出預警信號，智能化設備還能夠自行進行故障分析與處置，向所控制斷路器發出跳閘命令，同時通過設備切斷，有效及時的終止事件擴展，避免出現設備損壞，這種自動化的控制措施和設備，就是繼電保護裝置。

1.2 原理

繼電保護是電力系統運行中主要的設備，其運行設計原理較為復雜，運行的環節與流程技術性較強。繼電保護設施主要是充分利用了電力系統中元件發生短路或異常情況時出現的異常情況反映做出判斷，設備出現問題后，往往會在電流、電壓、功率、頻率等電氣量上出現變化，與標準的參數不符，這種變化就是繼電保護動作的基本運行原理；同時，其他物理量的變化，也能夠充分為保護裝置提供參考，比如說變壓器油箱故障的時候，往往會事先出現大量瓦斯和油流速度增大或油壓強度增高的現象，建立起瓦斯保護動作。

2 電力系統對繼電保護運行維護原則和內容

2.1 繼電保護運行維護作用

繼電保護對電力系統運行有著重要的作用，在運行過程中，主要遵循三個原則：一是安全性原則。繼電保護能夠全面保證設備安全穩定運行，進行日常檢查檢測時，要充分遵循基本原則，可以說，設備檢修是一項復雜操作，檢修要全面保證安全，在安全的前提下，對設備進行維護養護，安全性原則是首要原則，要對設備有科學嚴格的分析，熟知設備原理，才能保證維護安全；二是宏觀規劃原則。為了保證設備整體性，則需要在宏觀上做好設計，通過整體的規劃，保證設備發揮好功能作用，要通過日常逐步落實，實現設備的穩定運行，繼電保護運行維護是相當復雜的，要在總體宏觀規劃下做好分層設計，逐步推進；三是先進性原則。為了使設備運行良好，則需要全面了解市場與技術，確保繼電保護設備的先進性，通過現代化的技術手段，對設備進行適當配置，保證良好的監測效果與質量。

2.2 繼電保護的運行維護內容

相關技術人員需要全面掌握好設備運行的原理，充分保證繼電保護裝置安全穩定。要全面精準的做好系統維護，維護的基本內容主要包括幾個方面：一是保證二次回路安全。要全面遵循系統的工作原理及二次回路，根據相關規程展開二次回路檢測，保證良好運行；二是做好定值檢測。全面對繼電保護裝置整定數值進行檢測，確保繼電保護裝置應用更加合理；三是做好情況記錄。對運行的基本情況做好記錄，確保日常運行穩定安全，對差異性記錄進行及時匯報，這樣相關管理部門技術部門就會及時做出快速處理。

3 500kV智能變電站繼電保護裝置運行常見問題

3.1 繼電保護裝置干擾與絕緣問題

繼電保護裝置稻容易受到干擾，影響到設備功能的良好發揮，一般情況下，設備周邊如果出現手機、對講機等設備，就會產生信號的干擾，信號不穩定就會導致微機繼電元件出現誤動現象，對設備進行錯誤的指令。可以說，微機繼電系統是先進的設備，電子設備元件有著較高的集成性，內部有著非常復雜的電路，使用時間長了，就會受到周邊影響，比如大風天、雨天、灰沙天的影響，使設備進入灰沙，設備的電路表面就會出現靜電現象，吸附灰塵后則會影響電路連接敏感度，有的還會錯誤的出現連接點新通道，造成設備監測效果質量不好；另外，二次電纜絕緣性能不斷下降，也能夠從根本上出現繼電裝置故障現象。

3.2 電壓互感器二次電壓回路故障

繼電保護裝置電壓互感器二次電壓回路是否運行良好，對設備影響較多，如果運行不穩定，則會造成設備故障。PT二次電壓回路上的故障主要集中在三個方面：一是PT二次中性點接地方式出現問題，整體表現異常。二是PT開口三角電壓回路不正常，引起設備錯誤判斷。三是PT二次電壓回路出現了失壓情況。

3.3 繼電器觸點出現故障

電力運行的時候，需要各設備有效配合，才能形成良好穩定的運行效果，繼電器是重要的部分，如果出現了運行問題，就會導致設備故障，嚴重的還會損壞設備，保護好繼電器是相關技術人員的重要工作。繼電器作為重要的部件，運行相對頻繁，所以說，運行觸點故障是非常多見的問題，出現問題的也多種多樣，一般比較常見的故障原因是：觸點材料材質不合格、觸點負荷量過大、整體配置不匹配、觸點承受的電量過多、觸點工作環境不良。不同的成因產生的結果是相同的，如果出現問題，繼電器觸點就會粘連，金屬觸點會發熱，嚴重的還會融化造成周邊相鄰觸點粘連，出現繼電器重大運行故障。

3.4 絕緣與器件問題

微機繼電保護裝置是重要的設備，在電路設計上有著調度的集中，線路布局緊密，如果運行時間過長，就會產生大量的靜電，在設備插件焊點四周形成廣泛塵埃，插件兩個焊點形成通道，影響設備性能，干擾現象嚴重阻礙了設備的性能發揮，微機繼電保護裝置就不能快速反應，對電力系統保護作用減弱，出現錯誤指令。

4 繼電保護運行故障處理方法

4.1 用參照法來確認繼電保護系統故障

參照法主要就是將正常繼電保護設備技術參數和已經出現問題的非正常繼電保護設備參數做對照，通過標準結果對照，找出不同點，這樣就能夠快速明確故障的點位，縮小檢測范圍，保證檢測效果。

4.2 用替換法排除繼電保護系統故障

出現問題的部件往往會影響到整個系統的運行，可以通過對設備部件的替換，有效快速的找到故障點位，用新部件或通過檢測沒有問題的部件對懷疑有問題的部件進行替代，如果設備運行正常，則表示部件出現了問題，這樣就能夠有效排除故障部件，全面提升了檢測速度與解決效果。

4.3 用短接法確認繼電保護系統故障

主要是將PT二次電壓回路上某一段進行重新接線，通過部分接線，越過故障設備，有效減少排查范圍，一般情況下，通過短接法進行檢測時，多是電磁鎖、電流回路等部位，這樣能夠提高檢測效果，保證檢測質量。

4.4 用逐項拆除法尋找繼電保護系統故障

這種方法是較常用的方式，一般主要是將并聯PT二次回路按照一定的標準順序脫開，然后再根據設備情況，一一放回原處，根據相同順序相同的排列組合，在外部及時發現問題，快速排查故障點位，同時，還能夠根據連接情況，來查找更小的分支路故障，通過一一的排查，能夠快速直接的找到故障點位，通過這種方法能夠解決直流接地、交流電熔絲的故障。

4.5 用直觀法來排除繼電保護系統故障

直觀法應用的范圍較廣泛，特別是在日常檢測中，常常會用到直觀法進行故障檢測，有效排除繼電保護裝置各類障礙。直觀法能夠有效補充儀器的不足，有些儀器不能對設備進行檢測，特別是對某一插件故障發現不到，那么就需要有經驗的技術人員通過直觀法進行檢測，查找問題故障并快速予以排除。

5 結束語

變電站是電能輸送及分配中心與樞紐，設備良好能夠保證電力供應穩定安全，出現故障則會對整個系統產生影響。要不斷引進在線監測和計算機通信技術，使繼電保護實現自動化、網絡化、一體化，及時發現故障并做好處理，確保系統設備能夠正常運行，提高供電穩定性和可靠性。

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