變電站繼電保護(hù)常見故障及對(duì)策

李多嬌

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟(jì)水平不斷提高以及供電系統(tǒng)的迅速發(fā)展，現(xiàn)如今社會(huì)對(duì)變電站進(jìn)行更加穩(wěn)定安全的電力提供要求也不斷提高。對(duì)電力設(shè)備的建設(shè)也已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的重要一環(huán)。而繼電保護(hù)系統(tǒng)則是保證供電站進(jìn)行安全穩(wěn)定的電力提供的關(guān)鍵。繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠與否也會(huì)直接影響到電力提供系統(tǒng)的正常運(yùn)行。本文從110kV變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)普遍可能存在的故障入手并分析，同時(shí)針對(duì)故障探討相對(duì)應(yīng)的解決方案，為110kV變電站穩(wěn)定、安全的供電工作提供良好保障，也為我國110kV變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的管理提供參考。

【關(guān)鍵詞】110kV變電站；繼電保護(hù)系統(tǒng)；問題描述；問題解決方案

繼電保護(hù)系統(tǒng)在日常工作時(shí)出現(xiàn)問題與故障是在所難免的，一旦繼電保護(hù)系統(tǒng)不能正常工作，就勢必會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響[1]。所以相關(guān)管理人員需要及時(shí)分析處理故障，并選擇合理的解決方案，以維護(hù)繼電保護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行，從而使供電系統(tǒng)安全平穩(wěn)的工作。

一、繼電保護(hù)工作原理和構(gòu)成

繼電保護(hù)能夠?qū)Ρ槐Ｗo(hù)設(shè)備及元件能否有效運(yùn)行進(jìn)行判斷，明確是故障區(qū)內(nèi)部還是外部存在故障。為了確保繼電保護(hù)裝置充分發(fā)揮這一功能，要求繼電保護(hù)必須滿足靈敏性、可靠性、可選擇性與動(dòng)作迅速性，只有這樣，方可確保繼電器可靠運(yùn)行。繼電保護(hù)裝置包括輸入環(huán)節(jié)、測量環(huán)節(jié)、邏輯環(huán)節(jié)、執(zhí)行與輸出環(huán)節(jié)三部分。根據(jù)不同的劃分依據(jù)，可將其分為不同的類型。根據(jù)被保護(hù)對(duì)象的不同，包括輸電線、主設(shè)備保護(hù)兩種類型；根據(jù)保護(hù)裝置及其所處理信號(hào)量的不同，可將其分為模擬式、數(shù)字式保護(hù)兩類；根據(jù)保護(hù)功能的不同，可將其分為短路故障、異常運(yùn)行保護(hù)兩類；根據(jù)保護(hù)原理的不同，包括過電流、過電壓、低電壓、差動(dòng)、距離、功率、高頻保護(hù)等類型[2]。

二、110kV變電站繼電保護(hù)常見故障與處理對(duì)策分析

2.1開關(guān)拒合

在110kV變電站輸出線路分別設(shè)置了電流速斷、過電流保護(hù)兩類繼電保護(hù)裝置，10#開關(guān)通斷直接決定了多數(shù)地區(qū)供電的通斷與否，自該開關(guān)投入運(yùn)行之后，始終運(yùn)行良好。但隨著用電負(fù)荷及配變?nèi)萘康闹鸩皆龃?，幾年后?0#開關(guān)出現(xiàn)拒合故障，有關(guān)人員難以排除該故障，并對(duì)其進(jìn)行了記錄，出具了異常通知單。引起這一故障的原因：一是開關(guān)所在線路存在相間短路等故障，二是開關(guān)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)焊死或合閘卡死等問題，難以復(fù)位。但當(dāng)工作人員檢驗(yàn)并測試這一情況時(shí)，這兩種情況均正常。這表明并非為“開關(guān)跳躍”故障，但運(yùn)行過程中仍會(huì)存在拒合情況，經(jīng)系統(tǒng)排查后發(fā)現(xiàn)，引起該故障的原因是由于該開關(guān)過流保護(hù)缺乏時(shí)限。

該故障處理對(duì)策。這一故障的原因是由于時(shí)間繼電器連接過程中，僅將瞬動(dòng)常開接點(diǎn)連入回路中，并未連入延時(shí)閉合常開接點(diǎn)，改接線路之后故障排除，也沒有再出現(xiàn)開關(guān)拒合的問題。這說明是合閘時(shí)沖擊電流的影響，當(dāng)開關(guān)剛投入運(yùn)行時(shí)，供電負(fù)荷小，沖擊電流也不大，難以啟動(dòng)保護(hù)裝置作用，隨著負(fù)荷逐步增加，沖擊電流也越來越大，一旦增大至能夠啟動(dòng)保護(hù)裝置后，開關(guān)就會(huì)自動(dòng)拒合。若改變運(yùn)行方式，會(huì)減小沖擊電流，則開關(guān)又能成功合閘。在改裝電路后并無法徹底解決合閘沖擊電流問題，但時(shí)限保護(hù)裝置能夠幫助躲過沖擊電流的作用。

2.2主變差動(dòng)保護(hù)

該故障也經(jīng)常發(fā)生，如某110kV變電站主變?nèi)萘?萬kVA，電壓等級(jí)包括110kV、35kV、10kV三種，不同電壓等級(jí)的接線方式不盡相同，35kV單母線方式接線，10kV接線方式為單母線分段帶旁路。后期由于需要增設(shè)一臺(tái)1萬kVA的主變，試運(yùn)行過程中一切正常，對(duì)110kV側(cè)開關(guān)測試過程中空載24h無故障產(chǎn)生，但35kV側(cè)開關(guān)測試過程中，主變差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)。探其原因，當(dāng)主變差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)時(shí)，其所保護(hù)范圍并無任何故障，表明該故障是由于CT極性接錯(cuò)所導(dǎo)致，經(jīng)測試后驗(yàn)證了這一推斷。

故障處理對(duì)策。通過重新進(jìn)行連接、投入運(yùn)行后，該35kV側(cè)負(fù)荷的功率大于620kW時(shí)，保護(hù)裝置報(bào)警信號(hào)啟動(dòng)。若設(shè)定值為0.2A時(shí)，報(bào)警信號(hào)延時(shí)5s之后啟動(dòng)，表明線路流經(jīng)了超出限定值的不平衡電流，檢查過程中卻未見異常。因此，對(duì)其展開了計(jì)算，顯示35kV側(cè)Kpm=1.39，將35kV側(cè)CT變比200/5錯(cuò)誤認(rèn)成了400/5，對(duì)其加以更正之后，運(yùn)行無異常情況出現(xiàn)。該故障出現(xiàn)是因采用了不同廠家開關(guān)裝配后未開展匹配測試所導(dǎo)致的。因此接線過程中必須對(duì)設(shè)備各參數(shù)值、保護(hù)限定值等加以核對(duì)，避免人為失誤出現(xiàn)。

2.3低壓側(cè)近區(qū)故障與處理

由于變壓器低壓側(cè)近區(qū)常常出現(xiàn)短路現(xiàn)象，致使經(jīng)常有大電流沖擊變壓器，破壞了變壓器的動(dòng)穩(wěn)定性，致使變壓器受損。與此同時(shí)，低壓側(cè)近區(qū)存在短路還會(huì)導(dǎo)致變壓器內(nèi)部出現(xiàn)故障。由于變壓器對(duì)于瞬時(shí)沖擊電流往往缺乏有效的抵御能力，而且所承受大電流沖擊的時(shí)間也有限，因此，為了確保變壓器不被燒壞，必須對(duì)低壓側(cè)母線故障進(jìn)行處理。

故障處理對(duì)策。于低壓側(cè)增設(shè)相應(yīng)的過流保護(hù)設(shè)備，要求該裝置應(yīng)限流速斷，以便有效配合低壓出線速斷。若高壓側(cè)閉鎖過流對(duì)于低壓側(cè)母線具有較高靈敏度時(shí)，需將原有低壓側(cè)過流分別設(shè)為兩段，即限時(shí)速斷、過電流，前者同出線速斷予以配合，重點(diǎn)作用于在跳本側(cè)，后者同出線電流予以配合，先對(duì)本側(cè)限跳，再對(duì)總出口限跳?？偠灾?，增設(shè)限時(shí)速斷后，一旦低壓側(cè)母線存在故障或出線近區(qū)存在故障，但斷路器、速斷保護(hù)等未動(dòng)作，此時(shí)，新設(shè)置的限時(shí)速斷裝置都能夠迅速地將故障排除。

三、結(jié)語

110kV變電站繼電保護(hù)為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了基本保障。就電力工作人員而言，必須針對(duì)繼電保護(hù)常發(fā)生的故障加以系統(tǒng)分析，通過經(jīng)驗(yàn)、定位、分段等處理方法，及時(shí)排除故障，確保電網(wǎng)、變電站供電設(shè)備的安全穩(wěn)定性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]賴學(xué)強(qiáng).提高110kV數(shù)字化變電站繼電保護(hù)可靠性的措施[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化，2010，32（8）：391-395.

[2]王洪.關(guān)于110kV變電站直流電源故障分析的實(shí)踐探討[J].中華民居，2010，13（12）：193-196.