110kV變電站繼電保護的故障與對策

于波 張涵 孫祥瑞

摘要：在電力行業(yè)運行及持續(xù)發(fā)展的背景下，110kV變電站使用量逐漸增加，通過這種變電系統(tǒng)的使用，可保證電力資源使用的安全性、穩(wěn)定性，滿足電力行業(yè)的持續(xù)運行需求。但由于110kV變電站繼電保護的特殊性，在實際使用中會受到運行維護、日常檢修以及生產任務繁重的影響，如這些現象不能及時控制會降低110kV變電站繼電保護故障的處理效果，增加電力設備的安全隱患。因此，在電力行業(yè)發(fā)展中電力部門需掌握110kV變電站繼電保護優(yōu)勢，通過設備故障的解決以及設備維修方案的確定，提高電力系統(tǒng)的使用效果，滿足電力行業(yè)的穩(wěn)步運行及持續(xù)發(fā)展需求。

關鍵詞：110kV變電站;繼電保護;故障

電力是保障民生建設，社會經濟發(fā)展的重要能源。伴隨著社會用電需求量持續(xù)增加，國內配網規(guī)模不斷擴大，配網運行管理設備越來越多，配網結構復雜度也越發(fā)凸顯，這極大地增加了配網運行管理的難度，也增加了配網運行中質量及安全事故的發(fā)生概率。為了有效確保配網運行的可靠性，及時解決配網運行故障，降低配網運行故障的危害程度，當下配網運行中都專門性設置了配網繼電保護裝置。因此，如何才能有效控制及處理變電站繼電保護裝置的運行故障值得深入探討。

1、110kV變電站繼電保護常見故障

1.1開關拒合

對于110kV變電站繼電保護工作環(huán)節(jié)而言，輸出線路會利用電流速斷結構和過電流保護結構保證其應用效果符合預期，開關通斷和供電區(qū)域通斷要求有密切的聯(lián)系，而在開關投入運行后，運行效果決定了整體操作水平。但是隨著用電用戶數量的增多和用電負荷的增大，這就使得配變容量數據也在增多，其中開關拒合的問題常常出現。究其原因，開關所在的線路會出現相間短路故障、開關節(jié)點焊死問題、合閘卡死問題等，都會增加開關跳躍故障產生的幾率，使得過流保護工作超出時限范圍，影響整體運行效果和綜合質量。

1.2主變差動保護

在110kV變電站繼電保護處理過程中，往往會進行不同電壓等級的接入處理，這就使得不同的電壓等級要按照不同的接線方式予以聯(lián)動。例如，某110kV變電站繼電保護系統(tǒng)中，主變容量為20000kVA，基礎電壓等級分別為10kV、35kV以及110kV，其中，要利用單母線連接的方式進行35kV連接處理，而10kV則要進行段帶旁路處理，為優(yōu)化110kV變電站繼電保護水平，變電站決定增設10000kVA的主變設備，在試運行中無故障問題，在對110kV進行開關測試時空載24個小時無故障。但在進行35kV側開關啟動保護中，卻因為差動保護問題使得對應的開關處理工作不當，主要是因為CT極性連接不到位，造成主變差動保護問題。

1.3低壓側近區(qū)故障

對于110kV變電站繼電保護工作而言，低壓側近區(qū)常常會出現短路的問題，這就使得電流沖擊變壓器的幾率增大，對變壓器的動穩(wěn)定性會產生嚴重的影響，甚至會直接造成變壓器受損。另外，變壓器在受到瞬時沖擊電流后也會造成損壞等問題，低壓側母線故障會嚴重制約繼電保護效果。

2、110kV變電站繼電保護的優(yōu)化對策

2.1優(yōu)化產品源頭管理

為了從源頭提升110kV變電站繼電保護效果，相關人員要對設備進行初始質量驗證和分析，確保能集中檢查設備的質量合格證書，利用復核的方式提升具體工作的質量，避免源頭質量失衡造成的影響，打造更加合理的質量監(jiān)督平臺。另外要落實崗位責任制，建立專崗專人源頭質量監(jiān)督工作，從而維護110kV變電站繼電保護的基本水平。

2.2提高檢修人員的綜合素養(yǎng)

對于110kV變電站繼電保護系統(tǒng)的設備維護人員，需不斷提高自身的知識儲備，結合以往的經驗對設備故障隱患進行綜合性的分析，并對設備故障進行準確判斷，以便為繼電保護裝置提供綜合性的評價方案，維持電力系統(tǒng)的正常運行;加強對繼電保護系統(tǒng)的日常維護。根據電力系統(tǒng)的運行特點，其故障呈現出隨機性的特點，如果在實際的故障處理中不能構建針對性的處理方案，會增加變電系統(tǒng)的維護難度，無法提高設備故障的處理效果。如，對于繼電保護人員，在實際的故障防護中需落實日常監(jiān)測及維護方案，及時提高設備的故障處理效果，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2.3優(yōu)化潛在故障排查

為了提升110kV變電站繼電保護的實際水平，要對潛在故障予以及時性排查和處理。一方面要踐行全壽命周期管理規(guī)范，確保能及時進行故障的檢索和糾察，并且依據故障問題落實相應的處理方案，從而減少故障造成的經濟損失;另一方面要進行定期的檢查，結合110kV變電站繼電保護工作情況落實周檢、月檢以及年檢等，從而保證及時發(fā)現問題后優(yōu)化處理效果，最大化提升110kV變電站繼電保護的效率。

2.4靈活選擇故障診治方法

在現階段的繼電保護故障處理過程中，首先需要通過診斷分析來明確相應故障的類別、位置及誘因等，之后才能夠采取可靠的故障處理措施加以處理。而現階段的故障診斷方法比較多，常用的包括如下幾類：（1）短接法。該種故障診治方法是對繼電保護故障范圍進行縮小的一種常用方法，具體就是將回路當中的一部分或一段采用短接線的方式接入，以此來判斷相應的故障處于短接線范圍之外或是之內。該種故障診治方法主要適用于對電流回路開路情況，或者電磁鎖失靈情況等進行判斷。（2）元件替換法。該法主要是采用正常的繼電保護系統(tǒng)元件來將出現故障問題的元件替換下來，以此來縮小故障診斷的范圍，提高故障診斷效率，是現階段繼電保護故障診斷及處理中比較多用的一種診斷方法。（3）儀器法。主要是借助繼電保護裝置測試儀這種專用的設備對變電站的繼電保護裝置的運行情況進行檢測，以此可以高效地或缺相關的繼電保護裝置運行工況。（4）參照法。該法是通過對比分析不同設備技術參數的方式來明確出現故障問題設備的故障位置，主要適用于對接線錯誤進行檢查，尤其是在開展定值校驗期間如果發(fā)現預想值和測試值之間存在較大出入卻無法對相應故障誘因進行判斷的一類故障。

2.5完善運行故障處理方案

第一，開關拒合故障處理。要著重分析產生問題的原因，然后結合實際情況落實相應的處理措施。若是因為在繼電器連接中出現了回路連接不當的問題，會出現延時閉合等問題，此時只需要對線路進行改良即可，盡量避免合閘過程對電流產生沖擊，從而確保供電負荷能在約束范圍內，且能降低沖擊電流，提升保護裝置的應用效果。第二，針對主變差動保護問題，要借助重新連接的方式避免運行不當，確保報警信號能發(fā)揮其作用，從而進一步提升其故障處理效果。值得一提的是，在實際操作中，要對設備參數、設備保護限定數值等進行集中的核對和校準，從而減少故障率。第三，針對低壓側近區(qū)故障處理。要盡量結合110kV變電站繼電保護的實際要求，在低壓側集中增設對應的過流保護裝置，依據裝置完成限流速斷等操作，配合低壓出線速斷處理方案建立完整的應用體系。值得一提的是，若是高壓側出現閉鎖過流等問題，則需要利用限時速斷和過電流分析等方式完善處理機制。一方面利用限時速斷和出線速斷對本側予以控制，另一方面利用過電流處理維持出口限跳的合理性。結合低壓側母線故障問題以及出線近區(qū)故障問題落實對應的動作，從根本上減少故障造成的影響，打造更加完整的繼電保護運維方案，實現經濟效益和管理效益的雙贏。

3、結語

總而言之，為了保證110kV變電站繼電保護的穩(wěn)定性和安全性，就要結合故障系統(tǒng)分析機制，利用經驗判斷、定位處理以及分段檢查等工序落實完整的控制機制，確保能為變電站以及電網管理工作的順利開展提供保障，實現安全穩(wěn)定運行的目標。

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