220kV變電站繼電保護(hù)綜合調(diào)試探討

楊文飛

摘 要：日益完善的電網(wǎng)建設(shè)，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)良好發(fā)展具有至關(guān)重要的影響。220kV變電站作為電網(wǎng)重要組成部分，一旦出現(xiàn)運(yùn)行故障，將嚴(yán)重影響電網(wǎng)供電質(zhì)量，因此在建設(shè)階段做好繼電保護(hù)調(diào)試，確保在電力系統(tǒng)故障可以迅速將故障設(shè)備切除，將故障影響范圍控制到最小。近年來電力系統(tǒng)設(shè)備容量持續(xù)增加，在進(jìn)行繼電保護(hù)調(diào)試時(shí)必須要結(jié)合實(shí)際條件來進(jìn)行綜合分析，確?？梢猿浞职l(fā)揮其所具有的功能優(yōu)勢(shì)。本文以220kV變電站為對(duì)象，對(duì)繼電保護(hù)綜合調(diào)試技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。

關(guān)鍵詞：220kV 變電站 繼電保護(hù) 綜合調(diào)試

中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）09（a）-0023-02

1 變電站繼電保護(hù)作用

繼電保護(hù)對(duì)于保障變電站高效穩(wěn)定運(yùn)行具有重要作用，可以在電力系統(tǒng)發(fā)生故障后進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，準(zhǔn)確判斷故障位置，及時(shí)采取有效措施處理，將故障設(shè)備切除，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大造成更大的損失。變電站繼電保護(hù)所起到的作用主要包括以下幾個(gè)方面。

第一，提高安全性。設(shè)置功能完善的繼電保護(hù)，能夠有效避免外部因素對(duì)變電站供電質(zhì)量的影響，維持所有設(shè)備性能不會(huì)受損，提高數(shù)據(jù)信息的完整性與安全性。現(xiàn)在建設(shè)的變電站功能化與智能化水平不斷提高，設(shè)備容量不斷增加，通過繼電保護(hù)裝置產(chǎn)品的設(shè)置，可以進(jìn)一步優(yōu)化變電站設(shè)備性能，提高安全性。

第二，運(yùn)行故障檢測(cè)。如果變電站設(shè)備以及各元器件出現(xiàn)運(yùn)行故障，通過繼電保護(hù)發(fā)出跳閘程序操作指令來控制斷路器，確定故障部位后及時(shí)將其切除[1]。同時(shí)還可以進(jìn)行報(bào)警，提醒值班人員及時(shí)處理異常，以免故障影響范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，進(jìn)而達(dá)到有效保護(hù)的效果。

由此可見，進(jìn)行變電站繼電保護(hù)調(diào)試至關(guān)重要，與變電站的穩(wěn)定運(yùn)行密切相關(guān)，對(duì)此，應(yīng)當(dāng)充分掌握繼電保護(hù)調(diào)試主要設(shè)備的使用，確保繼電保護(hù)調(diào)試的可靠性，如表1所示。

2 變電站繼電保護(hù)常見問題

2.1 電力系統(tǒng)諧波

從變電站繼電保護(hù)實(shí)際應(yīng)用效果來看，系統(tǒng)諧波對(duì)保護(hù)邏輯產(chǎn)生的影響非常大，現(xiàn)在電網(wǎng)輸電等級(jí)在不斷提高，變壓器設(shè)備容量也逐漸增加，如果受到外部因素影響，一側(cè)電壓增大，會(huì)造成電壓突變量和變壓器剩磁互相疊加，變壓器鐵芯將會(huì)進(jìn)入到飽和狀態(tài)，產(chǎn)生勵(lì)磁涌流，在達(dá)到最大值后會(huì)達(dá)到原額定電流的6～8倍，同時(shí)在系統(tǒng)內(nèi)也會(huì)生成大量諧波，對(duì)繼電保護(hù)裝置性能產(chǎn)生影響[2]。存在的諧波為二次諧波與三次諧波，可靠性和速動(dòng)性決定了變壓器差動(dòng)保護(hù)協(xié)調(diào)難度大的特點(diǎn)。保護(hù)邏輯過于保守，差動(dòng)保護(hù)飽和判斷后，系統(tǒng)諧波過大出現(xiàn)異常，會(huì)造成動(dòng)作延遲。而如果保護(hù)邏輯過于激進(jìn)，出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)的概率增加，包括斷線誤動(dòng)以及區(qū)外故障誤動(dòng)等。目前一般采用諧波制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)的方式來降低電力系統(tǒng)諧波帶來的影響。

2.2 過渡電阻

220kV變電站出現(xiàn)接地故障的概率比較高，在經(jīng)過某些介質(zhì)時(shí)線路將會(huì)出現(xiàn)放電現(xiàn)象，即為過渡電阻。在暫態(tài)分量、諧波電流以及過渡電阻的同時(shí)影響下，會(huì)造成電壓小幅度跌落，雖然故障特征表現(xiàn)非常輕微，但是對(duì)于繼電保護(hù)產(chǎn)生的影響較大。通過阻抗值來實(shí)現(xiàn)的保護(hù)錯(cuò)誤動(dòng)作，存在較大的可能會(huì)造成距離保護(hù)超越動(dòng)作的產(chǎn)生，對(duì)于差動(dòng)保護(hù)而言，將會(huì)造成制動(dòng)電流過大，出現(xiàn)差動(dòng)不動(dòng)作情況。而對(duì)于后備保護(hù)，可以通過零序電流來將高阻故障切除，利用此來實(shí)現(xiàn)主保護(hù)的零序差動(dòng)保護(hù)，通過零序差動(dòng)的延時(shí)特點(diǎn)，有效反映超負(fù)荷狀態(tài)下的高阻接地故障[3]。在發(fā)生高阻接地故障后，即便是較小幅度的電壓跌落值，同樣會(huì)產(chǎn)生較大零序電流，用于反映故障分量，靈敏度非常高。

3 變電站繼電保護(hù)綜合調(diào)試技術(shù)

3.1 前期充分準(zhǔn)備

變電站繼電保護(hù)綜合調(diào)試技術(shù)性和專業(yè)性非常強(qiáng)，包括全站保護(hù)、測(cè)控、直流系統(tǒng)、測(cè)量回路以及二次控制等，工作量非常大且集中，必須提前做好充分的準(zhǔn)備工作，主要包括以下幾方面：第一，人員配置。所有參與繼電保護(hù)綜合調(diào)試的人員均需要進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)，保證其按要求完成相應(yīng)工作內(nèi)容。第二，資料收集。收集準(zhǔn)備相關(guān)檢驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)資料，根據(jù)專業(yè)規(guī)范確定變電站繼電保護(hù)以及安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)制度，指導(dǎo)和約束技術(shù)人員的工作。第三，設(shè)備儀器準(zhǔn)備。對(duì)調(diào)試所需的儀器設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)備，包括繼電保護(hù)測(cè)試儀、大電流發(fā)生器、鉗型相位伏安表、兆歐表、萬用表及對(duì)講機(jī)、打印機(jī)、螺絲刀、電工膠布等。第四，圖紙學(xué)習(xí)。在正式進(jìn)行調(diào)試之前，需要組織所有人員進(jìn)行為期2～3天的圖紙學(xué)習(xí)，核對(duì)全站二次回路圖紙，全面掌握全站設(shè)計(jì)思路，并了解所有設(shè)備布置方案以及性能參數(shù)，確定不同回路原理、作用以及連接方式，為正式調(diào)試提供可靠支持。

3.2 二次回路檢查

二次回路安裝是以設(shè)計(jì)圖紙作為依據(jù)進(jìn)行，若設(shè)計(jì)圖紙有誤，將直接導(dǎo)致二次接線錯(cuò)誤，另外二次接線人員自身專業(yè)能力水平不足時(shí)，也將導(dǎo)致接線錯(cuò)誤，若調(diào)試階段無法排除這些錯(cuò)誤的接線，將影響變電站供電穩(wěn)定性。因此需要將二次回路檢查作為變電站綜合調(diào)試的首要內(nèi)容，以設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù)，認(rèn)真比對(duì)電源回路、控制回路、信號(hào)回路、交流電流電壓回路等是否存在接線錯(cuò)誤，漏接短接線等現(xiàn)象，及時(shí)對(duì)錯(cuò)誤的接線進(jìn)行修改，并且還應(yīng)將存在的接觸不良、虛接線全部排除。

3.3 保護(hù)裝置調(diào)試

以廠家提供的技術(shù)說明書作為依據(jù)，對(duì)保護(hù)裝置的保護(hù)功能、保護(hù)邏輯、設(shè)計(jì)圖紙以及調(diào)度下發(fā)的保護(hù)定值等進(jìn)行調(diào)試。使用繼電保護(hù)測(cè)試儀在對(duì)應(yīng)輸入端子輸入電流、電壓模擬量，檢查裝置采樣是否存在誤差，檢查保護(hù)邏輯、動(dòng)作報(bào)告等是否正確。保護(hù)裝置調(diào)試工作內(nèi)容主要包括：逆變電源檢查、外觀與接線檢查、寄生回路檢查、絕緣與耐壓檢驗(yàn)、開關(guān)量輸入回路檢驗(yàn)、保護(hù)功能檢驗(yàn)、整組傳動(dòng)試驗(yàn)以及輸出信號(hào)和接點(diǎn)檢驗(yàn)等。此外，還要針對(duì)繼電保護(hù)測(cè)試接線進(jìn)行分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，將保護(hù)裝置單體調(diào)試與整間隔分系統(tǒng)調(diào)試相結(jié)合，以此開展變電站的繼電保護(hù)試驗(yàn)。

3.4 全站系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

全站系統(tǒng)聯(lián)調(diào)工作包括全站的機(jī)、電、氣等各方面聯(lián)動(dòng)調(diào)試，包括母差保護(hù)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、備自投系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、線路光差保護(hù)聯(lián)調(diào)、主變系統(tǒng)聯(lián)調(diào)等。以主變系統(tǒng)聯(lián)調(diào)為例，不僅需完成電氣量的差動(dòng)保護(hù)、零序保護(hù)、距離保護(hù)、復(fù)合電壓過流保護(hù)等保護(hù)的整組傳動(dòng)試驗(yàn)，還需完成非電量的本體重瓦斯、本體油面溫度過高、本體壓力釋放相應(yīng)啟動(dòng)的告警及跳閘傳動(dòng)調(diào)試，本體溫度異常時(shí)啟動(dòng)主變冷卻系統(tǒng)是否滿足設(shè)計(jì)要求等，還需完成相關(guān)的故障錄波、后臺(tái)綜自系統(tǒng)信號(hào)、遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)傳輸?shù)纫幌盗邢到y(tǒng)聯(lián)動(dòng)調(diào)試工作。由此可見，全站系統(tǒng)聯(lián)調(diào)是一項(xiàng)相當(dāng)重要的工作。

4 結(jié)語

變電站繼電保護(hù)綜合調(diào)試，對(duì)提高變電站供電穩(wěn)定性具有重要意義，需要技術(shù)人員不斷積累經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際制定調(diào)試方案，選擇有針對(duì)性的技術(shù)方案進(jìn)行調(diào)試，確保變電站繼電保護(hù)功能可以正常發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

參考文獻(xiàn)

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