110kV變電站繼電保護的故障與對策

陳玉婷 任書燕

摘要：電力設備的建設已經成為我國經濟發展中不可缺少的重要一環。繼電保護系統是保證電網安全、穩定供電的重要環節。繼電器保護系統的可靠性直接關系到繼電器在供電系統中的作用。文章從110kV變電站繼電保護系統常見故障入手，對其常見故障原因進行了分析，并提出了相應的解決辦法。

關鍵詞：110kV變電站;繼電保護;故障與對策

0.引言

110kV變電站主要由四部分組成：、110kVGIS室、10kV開關室、電容器室及控制室。繼電器保護系統的主要目的是確定設備是否能正常工作，以及故障發生在哪里。另外，繼電保護裝置的正常工作也是繼電保護系統正常工作的重要保證。繼電保護還必須具有高靈敏度、高穩定性、高選擇性等特點。應指出的是，繼電保護裝置的最終目的是通過對各種故障進行分析、處理，保證電力系統的安全運行。繼電保護系統包括輸入、測量、邏輯和執行輸出連接。此外，繼電保護系統還可根據實際需要進一步分類，并可對保護對象、保護裝置、處理后的信號、工作原理等進行詳細分類。

1.繼電保護的原理與構成

繼電保護能夠確定受保護的設備和部件是否能有效地工作，也能確定故障是發生在故障區域內還是故障區域以外。為充分發揮繼電保護的作用，必須使其具有靈敏度、可靠性、選擇性、動作快等特點。唯有如此，繼電保護才能可靠運行。若出現故障的設備、電路或斷路器不能正常工作，位于其附近的設備、電路的保護裝置將排除故障，從而縮小故障范圍。繼電保護是110kV變電站的核心組成部分，是電網安全穩定運行的重要保障。確保繼電保護裝置長期穩定運行，及時解決電網運行中存在的問題，提高電網的穩定性。

繼電保護包括五部分：保護回路、測量裝置、邏輯裝置、執行裝置和輸出裝置。按不同的分類依據，可分為多種類型。按照保護對象的不同，可分為兩類：線路保護和主變保護。按照保護的原理和處理的信號量，可以分為模擬和數字兩種。按保護功能的不同，可劃分為短路故障保護和異常運行保護;按保護原理可劃分為過電流、過電、低電壓、差動、距離、功率、高頻保護等類型。

2.110kV變電站繼電保護的故障

（1）元件故障。元件故障要是由于一些因素造成的，如部件本身的質量，以及不定期的設備維修。元件本身的質量問題是由于設備制造商對產品質量的忽視造成的。不匹配的設備類型會直接或間接地導致安全問題。元件質量缺陷會直接影響繼電器保護裝置的功能，從而增加故障發生的可能性，影響整機的正常運行。（2）缺乏繼電保護措施。由于變電站繼電保護設備存在著相應的缺陷，設備配置不完善，整體技術水平較低，使得繼電保護方案無法得到有效實施，進一步影響了變電站的運行效率。（3）隱形故障。隱形故障對電源系統危害很大。因預防無效而影響實際操作的問題是看不見的事故。舉例來說，如果直流電路的絕緣性能降低，就會導致直流接地和電源意外故障。隱形故障的處理難度相對較大，同時也難以實現全面預防。所以，要把看不見的故障調查作為第一要務，做好故障調查，加強日常檢查，加強隱患調查，才能真正起到排除隱患的作用。（4）運行故障。故障處理會嚴重影響輔助系統的運行。運行中常出現的故障包括開關拒動和主變差動保護誤動。

3.110kV變電站繼電保護故障的對策

3.1落實配置方案

繼電保護裝置配置程序的實現包括繼電保護裝置人員配置和設備配置兩個方面。為滿足繼電保護專業技術人員的需要，必須提高專業技術水平，掌握關鍵技術。由于繼電保護工作的復雜性和特殊性，繼電保護人員的學習培訓時間相對較短，通過變電站3D可視化模型，可以給他們提供了更便利快捷的學習機會。同時對于新興的繼電保護設備以及專業知識的學習，專項技術的探討，要求繼電保護人員通過學習新知識和新技能掌握理論知識，并加強專業技術討論，使繼電保護工作更有成效。另外，對于繼電保護的設備配置，還需要加強對設備的一般維護和系統保護。一般維護是指在做好變壓器、監測設備、線路等基本配置的前提下，要做好常規維護。而常規維護還需要實現設備的及時更換，從而實現設備的性能更新，同時還要做好日常檢修，提高設備等工作的穩定性。變壓器燒壞是電網常見的故障之一。造成這種現象的主要原因是變壓器本身不穩定，缺乏保護。所以在進行常規維護時，應注意選擇合理、規范的保護裝置，并對設備進行定期維護。其次是加強系統保護配置，需要注重雙重化配置原則，明確系統設備的完善，不僅要具備基本的保護功能，而且要與功能測量和控制有效結合，提高繼電保護水平。

3.2明確故障解決方案

常見的故障排除方法有五種：替換法，直觀法，短接法，檢修更換元件法，逐項代替法和微機保護法。（1）替換法是對懷疑故障的元件進行更換，根據更換元件后的實驗結果判斷元件是否確實存在故障。也就是當故障消失時，證明原始部件確實存在問題，從而引發相應的系統故障。若故障未消失，則證明故障的根本原因不在該元件上，從而縮小故障維修的范圍。（2）直接法相對簡單，要求工作人員對裝置的故障進行實際分析，找出具體故障部位及原因，并有效結合實際經驗，有針對性地進行處理。用一種直觀的方式處理開關拒動狀態。開關拒動故障通常是由于斷路器短路、焊接故障或故障斷路器被卡死而不能恢復所致。（3）短接法可以作為一種直接的減少故障范圍的方法。短接法主要用來處理電磁故障，具體分析短路連接的繼電保護部分，了解故障范圍。該方法能夠快速、準確地識別故障點，對故障進行有效的診斷。（4）檢修更換元件法主要是根據有關部門對維修更換時間和日常工作的具體規定進行維修更換，以減少出現故障的可能性。對部件更換方法進行徹底的研究，需要員工有豐富的實際經驗，這樣才能在保證部件更換安全的同時，使他們更快、更安全地進行部件更換，從而有效地提高故障診斷的速度和安全系數。（5）逐項代替法是按一定的規則拆線并接線，通過復位線路來實現對線路故障的判斷，并根據線路的總體趨勢找出故障位置，從而準確定位失效位置。國內110kV變電站大部分都配有微機自動保護裝置。通過技術手段，建立系統，采集模擬信號，對數據進行變換，以保證了解和掌握變電站各部件的運行狀況，并根據故障情況及時進行處理，保證變電站正常運行。

4.結束語

綜上所述電網是人們生活、工作的重要組成部分。電力系統安全、穩定、可靠與電能質量息息相關。所以，變電站繼電保護人員要充分掌握繼電保護故障的類型，運用專業的技術水平和豐富的工作經驗來解決系統故障問題，保證繼電保護系統的運行效率和質量。保證變電站安全、穩定、連續運行。

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