110kV變電站繼電保護常見故障與對策分析

馬風貴

摘 要 近些年來，我國的社會經濟不斷發展，科學技術的水平不斷提高。電力領域對于我國發展做出的貢獻也是不可小覷的。社會以及各行各業對于電力能源供應安全性和穩定性的要求都在不斷提升，供電系統的優化和升級，成了我國想要得到進一步發展所必須面對，并且解決的難題。本文就將以我國電力領域的實際情況為背景，針對110kV變電站中繼電保護工作常見的故障以及相應的應對措施進行分析，希望可以為電力領域的發展貢獻一份力量。

關鍵詞 變電站 繼電保護 常見故障 應對措施

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）03-0019-02

繼電保護系統是一個變電站之中最為重要的設備之一，繼電保護系統的工作質量的好壞將直接影響到整個變電站能否順利的完成日常的運行工作，影響到整個電力供應系統能否正常的向各個地點供應電力，擁有如此重要作用的繼電保護系統也得到了變電站的重視。但是，繼電保護系統出現故障與問題，進而影響到正常的工作，導致對供電系統造成負面的影響是難以避免的。因此，相關的工作人員就需要對繼電保護系統出現的故障和問題及時做出判斷與處理，力求將繼電保護系統故障造成的損失降至最低。

1 110kV變電站繼電保護分析

在一般情況下，繼電保護裝置在變電站當中的任務主要是負責對于相關電氣設備和電氣元件的工作水平進行監測，通過監測到的數據來源判斷這些設備和元件的工作情況是否正常，一旦發現故障，在對故障點進行診斷的同時進行示警[1]。由于繼電保護系統特殊的職責和任務，繼電保護系統被要求在靈敏度、穩定性、迅速性方面都要達到指標，只有這樣繼電保護系統才能正常的完成自己的任務，保障變電站其他電氣設備和電氣元件的正常運行。

繼電保護系統的組成情況主要包括四個部分，分別是：輸入環節、測量環節、邏輯環節、執行與輸出環節。繼電保護系統的種類劃分有很多種標準，例如：根據被繼電保護系統保護的對象類型，可以將繼電保護系統分為輸電線保護和主系統保護兩種;根據繼電保護裝置的不同，可以將繼電保護系統分為模擬式保護和數字式保護兩種;根據保護功能所側重的方面不同，可以將繼電保護系統分為短路故障保護和異常運行保護[2];根據對設備和元件進行保護的保護原理不同，可以將繼電保護系統分為差動保護、功率保護、高頻保護等等。

2 110kV變電站繼電保護所存問題

110kV變電站的主要組成部分有：110kV設備區、35kV設備區、10kV高要室、主控樓以及主變壓器等等。根據110kV變電站的具體工作情況，以及繼電保護系統的實際情況，可以大致的推測出在110kV變電站當中，繼電保護系統可能會出現的故障主要有三大種：產品來源故障、日常運行故障、潛在安全隱患[3]。

產品來源故障主要指的是該繼電保護系統的各個組成部分在一開始就存在一定的質量問題，不能夠滿足變電站的工作需要，從而出現的故障;日常運行故障就比較好理解了，就是在繼電保護系統日常的運行過程中，由于環境、工作人員的操作等等因素而導致發生的故障，這類故障需要工作人員們特別注意加以排查;潛在的安全故障隱患是這三類故障當中危害最大、會給變電站以及供電系統造成損害最大的一類，變電站中所發生的安全事故大多數都是由潛在的隱患造成的，因此工作人員在日常的工作當中需要加強對于這一類潛在故障的檢查和處理。在下文當中，將主要針對繼電保護系統的日常運行故障來進行討論和分析。

2.1 開關拒合故障

在110kV變電站的繼電保護系統當中，常見的主要負責輸出電路的繼電保護工作的是電流速斷裝置和過電流保護裝置。現如今，大多數的變電站向外輸出電力能源的開放與終端都是由101開關的閉合與打開來進行控制的。101開關在幾年之前剛剛開始在變電站當中投入使用時，表現良好、工作效果十分顯著。但是，隨著我國各個地區對于電力能源的需求不斷升高，變電站的工作負荷也隨之不斷加大，101開關在日常的工作當中開始出現了開關拒合的故障。

經過一段時間的研究，主要分析出了兩點引起101開關出現開關拒合故障的原因，分別是：第一，101開關所在的電力線路出現了相間短路的故障，導致101開關的工作發生異常;第二，101開關的節點出現了焊死或者是卡住等問題，導致開關無法正常閉合。但是，當變電站工作人員在實地進行檢驗的時候，發現當以上兩個原因均沒有出現時，101開關也會出現開關拒合的故障問題，在經過了仔細排查之后，判斷故障產生的原因為該101開關過流保護缺乏時限。

2.2 主變差動保護故障

主變差動保護故障也是變電站的繼電保護系統常見的故障之一，為了能夠更好的對主變差動保護故障進行闡述，將借助一個實例進行解釋。現有一個110kV變電站的主變容量為20000kVa，電壓等級主要分為100kV、35kV、10kV這三個等級，并且，每個不同電壓等級的接線方式也都不同，10kV的電壓等級采用單母線分段帶旁路，35kV采用的則是單母線方式來進行接線[4]。在該變電站運行的后期，需要為變電站增加一臺10000kVa的主變電器。在對這臺新增的主變電器進行試運行的過程當中，對110kV側開關的測試并無異常情況發生，但是對35kV側開關進行測試的過程中，主變差動保護啟動。變電站的工作人員在經過了一系列嚴謹的檢查和分析之后，認定發生該問題的原因是CT極性被接錯。

2.3 低壓側近區故障

低壓側近區故障主要指的是變壓器的低壓近側區會經常出現短路的問題，使得變壓器會經常承受電流的沖擊，這就使得變壓器的動穩定性有所下降，變壓器整體受到不同程度的損壞。由于變壓器對于電流沖擊的抵御能力本來就不是很強，再加上低壓側近區故障所帶來的電流具有瞬時、規模大等特點，更是使得變壓器內部將會受到極大的損傷。為了使變壓器不會因為低壓側近區故障而被燒壞，變電站的工作人員需要及時對低壓側近區的故障進行處理。

3 110kV變電站繼電保護故障常見處理措施

3.1 運行保護

對變電站中的繼電保護裝置進行運行保護，可以充分保障繼電保護裝置的正常運行，提升繼電保護裝置的運行穩定性和工作效率，進而進一步提升整個變電站的工作效率和工作質量。對繼電保護裝置進行運行保護，就要定期委派專門的工作人員對繼電保護裝置的各個組成部分進行檢查，保證繼電保護裝置的各個設備和元件的質量和性能不會出現問題。除此之外，還要對繼電保護裝置的工作范圍進行合理的調整，以變電站的實際需要為依據，來合理的劃定繼電保護裝置的運行范圍，力求讓繼電保護裝置的運行效率提升一個檔次。

3.2 防干擾保護

變壓器的繼電保護的重要組成部分之一就是防干擾保護，其主要作用就是盡量減小，甚至是消除各種外界因素對于變壓器日常運行水平的影響。最常見的防干擾保護主要有防回路干擾、配線防干擾和防護干擾源這三種。防回路干擾指的是通過繼電保護手段來切斷一次回路和二次回路之間的耦合聯系，通過這種方式來減小回路對于變電器的干擾作用;配線防干擾主要指的是通過一些手段來降低配線的相關因素對變壓器正常工作的影響，來提升變壓器工作的質量與穩定性;最后的防護干擾源是指通過各種方式和手段，來將變壓器的電位盡可能的提高，并且將接地電阻盡可能的降低，力求在變壓器進行配電的過程中不會出現干擾源對變壓器的工作進行干擾。

3.3 對繼電保護人員配置進行加強管理

現如今，繼電保護裝置當中所蘊含的新興技術越來越多，結構越來越復雜，要想能夠靈活的應對繼電保護裝置所出現的各種故障，繼電保護的工作人員就需要積極提升自身的專業水平。但是，在變電站中進行工作的工作人員一般工作任務較多，工作壓力較大，很難抽出空閑的時間來進行專業知識的學習，這就需要變電站的管理層對工作人員的輪轉制度進行合理的調整，并且安排一些講座活動，來提升工作人員的專業水平。

3.4 更變管理理念，重視引入新技術

現如今，我國國內的變電站主要使用的都是舊式的繼電保護設備體系，該體系的資源分配不合理，將會造成大量的人力物力的損失，已經不再適合與如今變電站的發展需要。變電站需要及時改變自身的管理體系，引入一些先進的管理理念和科學技術，盡量降低變電站整體運行的成本和費用，降低工作人員的工作負荷。引進一些新式的科學技術，還可以有效的對變壓器以及繼電保護裝置進行監測，及時發現出現的故障。

3.5 做好110kV變電站的自動化建設工作

現如今，對著電力領域當中科學技術研究的不斷進步，變電站的自動化水平也越來越高，一些崗位上可以替代人工，工作效率更高、工作質量更好。但是，在提升變電站自動化水平的同時，也要注意產品的質量問題與安裝問題。

4 結語

綜上所述，由于我國社會以及各行各業的發展需要，我國對于電力能源的需求越來越大，對于電力能源的輸送要求越來越高，為了適應這種高要求，我國的供電系統亟待得到改善和優化。110kV變電站作為我國供電系統當中的重要組成部分，其運行的狀況將直接影響到整個電力系統的工作質量，而繼電保護系統又是保障110kV變電站正常進行運轉的關鍵。因此，加強對于繼電保護系統的研究，積極推進繼電保護系統相關技術的進步是十分必要的。

參考文獻：

[1] 姚雄，劉偉浩.220kV智能變電站繼電保護及自動化分析[J].電子技術與軟件工程，2021（09）：215-216.

[2] 季委.110kV變電站繼電保護的故障與對策[J].電力設備管理，2021（04）：159-160.

[3] 張東升.35 kV變電站多功能繼電保護設計[J].電氣時代，2021（04）：40-45.

[4] 楊昆.500kV變電站繼電保護故障及解決對策[J].電力設備管理，2021（03）：58-59，91.