110kV變電站繼電保護的故障與對策

陳冬平

（暢達峰電力科技有限公司，江蘇 常州 213000）

一、變電站繼電保護的工作原理

一方面，在開展繼電保護時，其主要的工作原理為當變電站在運行時發生故障后，會出現電壓降低或升高、電流突然增加、溫度、瓦斯的溫度同時升高及運行頻率降低等現象，且該現象的數值大于繼電保護的額定值，進而使繼電設備發出報警信號或跳閘指令。跳閘的方式通常有兩種，即電流值與時間值，若該跳閘的性質為電流值，電流值上升速度越快，則跳閘的速度越快；而性質為時間值時，當故障電流值大于整定值后，在一段時間后，為了更好地保護變電站，時間發出跳閘指令，進而暫停變電站的運行。

另一方面，在運用繼電保護技術保護變電站的過程中，其目標也較為明確，利用該技術后，可使變電站供電變得更加可靠。檢修繼電保護設備時，可提升該設備的可用系數與可靠性，防止出現傳統檢修方式的不足，并使相關設備的壽命得以延長，進而使用戶用電變得更加安全、可靠。與此同時，保護用電設備的安全也能促進相關企業的經濟發展，當前，在電力系統行業內，正廣泛應用繼電保護技術，且相關的保護裝置也可進行遠程輸送，技術人員可利用其數字化的特征，盡快實現系統搶修。當前的搶修方式與過去有所不同，由預知性檢修替代了計劃性檢修，使檢修的盲目性有效降低，改變了過去由經驗來判斷檢修的方式。

二、智能變電站具備的主要功能

（一）控制功能

智能變電站具備的控制功能經過設計和發展具有多重性優點，能夠進行有效的實現相關功能的檢測，這些優點也是智能變電站基本性要求，在進行智能變電站的管理時，要采用科學規范合理的方案開展相關工作。

（二）檢測功能

智能變電站的檢測功能在實際的應用十分廣泛，對相關的任務的解決是非常重要的，檢測功能就是對誤差工作進行分析和報告，進而實現智能變電站的功能性。檢測功能包含檢測的進度和質量，同時在檢測過程中能夠找出問題的解決方式，能夠避免很多防誤技術的發生。

三、變電站繼電保護常見故障分析與應對措施

（一）開關拒合故障

變電站進行輸變電的過程中，用于實現繼電保護工作的常見設備裝置通常為電流速斷與過電流保護裝置。而對于變電站的持續穩定供電與突發的供電中斷情況而言，其在變電站運行過程中的出現與否都是由開關的通暢與中斷所決定的。一般開關拒合故障在變電站投入使用后的前期整體發生概率相對較低。但在變電站設備投入一定時間的使用后，隨著用電負荷與配變電容量的不斷提升，開關拒合故障的發生概率也會隨之一同提升。而結合具體研究工作的展開可以發現，導致變電站設備出現開關拒合故障的問題主要為兩個方面。其一為負責承載該開關的線路出現了相間短路的問題；其二為開關階段出現焊死或合閘卡住的情況，導致其難以復原所引發的。

在對其進行維修的過程中，僅需要將延時閉合常開點重新接入，便可以避免相應問題的出現。這種問題的出現是由于在進行合閘的過程中，沖擊電流所帶來的影響所導致的。在變電站開關起動后，其沖擊電流相對較小，使得供電時所需承擔的負荷也較小，但隨著使用時間的增長，沖擊電流逐漸增大，使得供電負荷也隨之提升，而在電流值達到保護裝置啟動的臨界點時，便會產生開關拒合的現象。為此，可以通過調整運行方式的措施，來實現對沖擊電流強度的有效控制，以避免開關拒合問題的出現。

（二）主變差動保護故障

對于變電站輸變電效果的持續與穩定而言，如果設備在運轉的過程中存在有潛在故障也會使自身在實際應用的過程中整體上的質量受到影響。而且從實際工作經驗上進行分析也可以發現，大多數停電問題的出現，都是由于潛在故障的原因所引發的。在對某110kV變電站調試故障進行解決的過程中，在將設備重新進行連接并啟動運行后發現，其35kV側的負荷功率達到了620kw以上后，繼電保護裝置會立即發出警報。但在調試的過程中可以發現，在設定值為0.2a時，繼電保護的警報會在大約5秒的延遲后起動。這種情況的出現與存在表明了線路電流超過了臨界值的不平衡路線。在判定故障為這種情況時，可以采取計算的方式來予以明確，在對該案例中的相關數據進行計算后發現35kV側的kpm值為1.39，而該側的CT變化比值原本應為200/5但卻被設置為400/5，因此需要以此作為基礎，來對線路進行調試，使設備的運作處在了一個穩定的狀態下。

（三）低壓側近區故障

在變電站運行的過程中，其低壓側近區故障的出現通常都是由于短路問題現象的出現，致使較大的電流沖刷變壓器，令變壓器的整體動態穩定性無法得到保障，使變壓器本身受到損傷所導致的。并且，在出現低壓側近區斷路問題后，變壓器的內部結構也更加容易受到破壞。對于變壓器來說，其在運轉的過程中是難以承受長時間的大電流瞬時沖擊的。這就使得在低壓側近區故障的排除成為了保護變壓器功能完整性的核心內容。

而在對低壓側近區故障進行排查的過程中，首先需要根據其整體上的結構特點，來選擇相應的過流保護裝置應用于其中，并確保過流保護裝置在限流速斷功能上的表現，以此來使低壓出線速斷能夠得以實現。同時，結合高壓側閉鎖過流敏感度要高于低壓側母線的特點。可以通過對低壓側過流進行劃分的形式，使其表現為配合出線電流的過電流，以及用于進行速斷處理的限時速斷。由此可以看出，變壓器內部通過限時速斷功能的應用，可以在低壓側母線與出線近區出現故障與異常問題時，在斷路器與速度保護尚未啟動的情況下，通過限時速斷及時的進行處理，以實現對變電站使用過程中相關問題的快速解決。此外，在對變電站繼電保護故障進行排查的過程中，可以通過采取定期對二次回路的工作效率與工作質量進行檢驗與維護的措施，使繼電保護裝置的工作效率與質量得到優化，從而及時對設備在運行過程中出現故障原因與位置進行把握。

結語

綜上所述，當前我國電網的基礎即為變電站，為了使變電站更好地工作，管理人員積極開展變電站技術，在開展的過程中，引入繼電保護，從而使變電站運轉正常。依據繼電保護的工作原理，應主要保護變電站的線路與母線，可有效加強變電站的穩定。