變電所繼電保護故障分析與應對

戎婭潔

摘要：本文主要結合一些故障實例，就變電所繼電保護故障的分析和應對措施作了一些分析和探討。

關鍵詞：變電所；繼電保護；故障；分析；處理

中圖分類號：TM411文獻標識碼： A

變電所繼電保護故障原因有多方面，如設計不合理、原理不成熟、制造缺陷、定值問題、調(diào)試問題、以及運行維護不良等。當繼電保護或二次設備出現(xiàn)問題以后，有時很難判斷故障的根源，只有找出故障的根源，才能有針對性的加以消除。查找繼電保護故障的原因對現(xiàn)場的事故分析處理是非常必要的，本文主要從技術角度出發(fā)，結合一些故障實例，就變電所繼電保護故障的分析和應對措施作一些分析和探討。

一、定值問題故障的處理和應對

定值問題主要有，整定計算的錯誤，以及保護人員設備上定值輸入錯誤（看錯數(shù)，看錯位，漏整定）等。產(chǎn)生定值問題的根本原因，主要是工作不仔細，檢查手段落后，才會造成故障的發(fā)生，因此現(xiàn)場的繼電保護的整定必須認真操作，仔細核對，尤其要把握好、利用好通電檢驗定值這一關，才能避免錯誤的出現(xiàn)。

多CPU保護，有備用定值區(qū)時，在整定備用定值區(qū)時，需對無備用定值區(qū)的CPU在相應的備用定值區(qū)內(nèi)復制正常定值，以免在運行人員在切換定值區(qū)后，無備用定值區(qū)的CPU因讀不到保護定值，而出錯。對于部分定值單上只有一次定值，勿將一次值直接整定！CT變比也是保護整定項目，對新投線路、改擴建設備尤其要重視該問題！如某110kV變電所線路連續(xù)發(fā)生三次無故障跳閘，跳閘原因分析：檢查發(fā)現(xiàn)CT變比實際為150/5，與定值單要求的300/5不符，調(diào)查變比不一致原因為：原保護CT變比為150/5，由于新增一臺4萬kVA變壓器及新增電站的投運，供電公司根據(jù)實際情況要求將CT變比變更為300/5，地調(diào)重新計算并修改了保護定值單，供電公司安排保護人員按照新保護定值進行了保護裝置定值修改，但未安排變電檢修人員相應變更CT變比，造成負荷增加情況下的保護誤動作。

二、元器件損壞引起的故障處理和應對

電子元器件的特性易受溫度的影響，因此需控制保護室室溫。電子保護設備工作電源電壓的變化直接影響到給定電位的變化，所以要選擇性能穩(wěn)定的電源作為保護設備的工作電源，保證保護特性不受電源電厃變化的影響?，F(xiàn)場實際運行經(jīng)驗，電源板壽命一般在4~5年，應結合停電定期更換。此外還要注意元器件的老化和損壞的影響，元器件損壞對保護定值的影響最直接，而且是不可逆轉的。

某330kV變電站1#主變I屏WBZ-500保護裝置無故障情況下差動保護誤動作出口，三側開關跳閘。主變保護誤動原因分析：檢查發(fā)現(xiàn)1#主變I屏WBZ-500保護裝置異常，在跳閘后又陸續(xù)發(fā)出差速斷動作等信號，現(xiàn)場測試裝置電源，數(shù)據(jù)顯示正負15伏電源輸出異常升高至正負20伏，15V電源為裝置濾波插件、數(shù)模轉換A/D插件電源，當其電壓升高將引起數(shù)模轉換A/D板上的芯片工作異常，導致采樣數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，造成本次主變差動保護誤動出口。

三、回路絕緣損壞引起的故障處理和應對

2008年9月23日20時42分，某330kV變電所2#主變分接重瓦斯動作三側跳閘，主變保護誤動原因分析：由于變電站所在地區(qū)出現(xiàn)連續(xù)陰雨天氣，直流系統(tǒng)正極接地，接地電阻0.8千歐，接地電壓正極對地0.7伏，負極對地-223伏，保護人員對直流系統(tǒng)進行檢查，未找到接地點。3#主變系統(tǒng)出現(xiàn)第二點接地，造成2#主變調(diào)壓重瓦斯動作跳閘，事故跳閘后保護人員對調(diào)壓瓦斯繼電器進行了檢查，經(jīng)查三相調(diào)壓瓦斯繼電器上部密封均良好，內(nèi)部無積水現(xiàn)象，但進入中相調(diào)壓瓦斯繼電器的一根二次線于調(diào)壓瓦斯穿孔處絕緣不良，并靠在了繼電器外殼上，另外調(diào)壓瓦斯繼電器二次電纜穿孔處絕緣包扎不到位，在長時間雨水情況下雨水滲入，造成第二點接地。經(jīng)過祥細檢查，第一點正極直流接地點被找到：2#主變保護有一根應拆除的非電器量跳閘電纜，其二次接線在#2主變安裝過程中施工單位未徹底拆除，施工單位將電纜2#主變側截斷約20米左右，置于電纜溝底部，且未對電纜頭進行包扎防潮處理，由于連續(xù)下雨，于電纜溝內(nèi)受潮，造成直流正極接地。

保護裝置機箱跳閘插件的背板接線距離很近，靜電灰塵積累，天氣潮濕等原因，容易形成導電通路，絕緣擊穿，造成事故。不易檢查發(fā)現(xiàn)的直流回路接地點，是一種潛在的危害，應加強防范。

四、接線錯誤引起的故障處理和應對

某變電所其中一段線路發(fā)生B相瞬時性接地故障，變電站及線路保護動作正確，開關重合成功。同時，330kV2#主變短引線保護動作，3321、3320開關(2#主變當時運行方式為冷備用，3320、3321斷路器合環(huán)運行)動作跳閘。2#主變短引線保護誤動原因分析 ：根據(jù)保護動作報告，2#主變短引線差動I段保護出口，動作電流1.5A, 3321與3320電流采樣值相同，判定為短引線保護電流回路極性接反，檢查3320、3321電流互感器接線盒、端子箱查看實際接線情況并進行CT極性試驗，確證3321CT接至3321-3320短引線保護的電流回路在電流互感器接線盒處極性接反。

新建站，改擴建工程中接線錯誤較多，需要調(diào)試人員的細致認真，更需要驗收人員的仔細認真。

五、工作電源問題故障處理和應對

2008年8月16日13時55分，某220KV變附近有陣雨及雷電，線路用戶側發(fā)生故障，線路過流II段保護動作，開關未跳閘，8秒后2#主變低壓側后備保護動作，3502開關跳閘切除故障。開關拒動、主變保護延時較長跳閘原因分析：檢查發(fā)現(xiàn)53#蓄電池上部和兩側有裂紋，端電壓為2.9V，內(nèi)阻過大，3513、3502開關操作箱由2#直流系統(tǒng)供電，2#充電裝置由1#所用供電，1#所用在35KV甲母運行。故障情況分析：故障時故障線路所在甲母線電壓降低，致使直流充電模塊短時停止輸出，同時蓄電池組由于內(nèi)部開路沒有直流輸出，造成II段直流系統(tǒng)失壓，II段所帶負荷短時失電，引起3513、3502開關操作箱工作電源消失，開關不能跳閘，直到 2#直流系統(tǒng)兩段交流電壓切換成功，交流II段電源供2#直流模塊工作，直流電壓恢復正常，3502操作箱工作電源恢復，此時I段直流母線所帶的2#主變A柜保護才作用于3502開關跳閘出口，系統(tǒng)故障切除。

逆變電源的輸出，有+5V，+/-12V，24V等，應該做到任何一個電壓故障必須閉鎖整套保護并報警，但是目前不是所有廠家的的電源都能做到。

六、互感器故障處理和應對

近年來生產(chǎn)的距離保護裝置一般都具有性能良好的電壓回路斷線閉鎖裝置，電壓回路故障不會引起保護誤動，但實際上卻也有誤動情況發(fā)生多由電壓互感器問題導致。電壓互感器二次側應在各相回路和開口三角繞組的試驗芯上配置保護用的熔斷器或自動開關。開口三角形繞組回路正常情況下無電壓，故可不裝設保護設備。熔斷器或自動開關應盡可能靠近二次繞組的出口處裝設，以減小保護死區(qū)。保護設備通常安裝在電壓互感器端子箱內(nèi)，端子箱應盡可能靠近電壓互感器布置。星型繞組零線與開口三角繞組零線從開關場到主控室應該分纜、分芯。電壓二次回路只能有一點接地。如果有兩點接地或多點接地，當系統(tǒng)發(fā)生故障，地電網(wǎng)各點間有電壓差時，將會有電流從兩個接地點間流過，在電壓互感器二次回路產(chǎn)生壓降，該壓降將使電壓互感器二次電壓的準確性受到影響，嚴重時將影響保護裝置動作的準確性。

當一臺電壓互感器停運時，只有當停運電壓互感器的一次隔禳開關分開，并且二次電壓總開關1ZKK或2ZKK斷開（計量回路有單獨熔斷器時也應斷開）時，二次回路才允許聯(lián)絡。在電壓互感器停運或二次聯(lián)絡后要停用一臺互感器時，要首先斷開二次空氣開關，否則二次回路的電壓將到送到一次則，由于電壓互感器的變比很大，一次的電容電流將使二次回路過載，造成正常運行的電壓互感器次級總空氣開關跳閘，影響計量及保護裝置的正常運行。

結論與總結：

本文所描述定值問題、元器件損壞、回路絕緣損壞、接線錯誤、工作電源問題、互感器問題導致的故障僅是變電所繼電保護常見的一些故障，具體到變電所所繼電保護中實際出現(xiàn)的故障應首先分析故障產(chǎn)生的主要原因，并根據(jù)不同的原因選擇故障處理和應對措施。

參考文獻：

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