110kV 變電站繼電保護(hù)常見(jiàn)故障與對(duì)策分析

馬風(fēng)貴

（寧夏送變電工程有限公司，寧夏 銀川 750001）

繼電保護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)變電站之中最為重要的設(shè)備之一，繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作質(zhì)量的好壞將直接影響到整個(gè)變電站能否順利的完成日常的運(yùn)行工作，影響到整個(gè)電力供應(yīng)系統(tǒng)能否正常的向各個(gè)地點(diǎn)供應(yīng)電力，擁有如此重要作用的繼電保護(hù)系統(tǒng)也得到了變電站的重視。但是，繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障與問(wèn)題，進(jìn)而影響到正常的工作，導(dǎo)致對(duì)供電系統(tǒng)造成負(fù)面的影響是難以避免的。因此，相關(guān)的工作人員就需要對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障和問(wèn)題及時(shí)做出判斷與處理，力求將繼電保護(hù)系統(tǒng)故障造成的損失降至最低。

1 110kV 變電站繼電保護(hù)分析

在一般情況下，繼電保護(hù)裝置在變電站當(dāng)中的任務(wù)主要是負(fù)責(zé)對(duì)于相關(guān)電氣設(shè)備和電氣元件的工作水平進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)來(lái)源判斷這些設(shè)備和元件的工作情況是否正常，一旦發(fā)現(xiàn)故障，在對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行診斷的同時(shí)進(jìn)行示警[1]。由于繼電保護(hù)系統(tǒng)特殊的職責(zé)和任務(wù)，繼電保護(hù)系統(tǒng)被要求在靈敏度、穩(wěn)定性、迅速性方面都要達(dá)到指標(biāo)，只有這樣繼電保護(hù)系統(tǒng)才能正常的完成自己的任務(wù)，保障變電站其他電氣設(shè)備和電氣元件的正常運(yùn)行。

繼電保護(hù)系統(tǒng)的組成情況主要包括四個(gè)部分，分別是：輸入環(huán)節(jié)、測(cè)量環(huán)節(jié)、邏輯環(huán)節(jié)、執(zhí)行與輸出環(huán)節(jié)。繼電保護(hù)系統(tǒng)的種類劃分有很多種標(biāo)準(zhǔn)，例如：根據(jù)被繼電保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)的對(duì)象類型，可以將繼電保護(hù)系統(tǒng)分為輸電線保護(hù)和主系統(tǒng)保護(hù)兩種；根據(jù)繼電保護(hù)裝置的不同，可以將繼電保護(hù)系統(tǒng)分為模擬式保護(hù)和數(shù)字式保護(hù)兩種；根據(jù)保護(hù)功能所側(cè)重的方面不同，可以將繼電保護(hù)系統(tǒng)分為短路故障保護(hù)和異常運(yùn)行保護(hù)[2]；根據(jù)對(duì)設(shè)備和元件進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)原理不同，可以將繼電保護(hù)系統(tǒng)分為差動(dòng)保護(hù)、功率保護(hù)、高頻保護(hù)等等。

2 110kV 變電站繼電保護(hù)所存問(wèn)題

110kV 變電站的主要組成部分有：110kV 設(shè)備區(qū)、35kV設(shè)備區(qū)、10kV 高要室、主控樓以及主變壓器等等。根據(jù)110kV 變電站的具體工作情況，以及繼電保護(hù)系統(tǒng)的實(shí)際情況，可以大致的推測(cè)出在110kV 變電站當(dāng)中，繼電保護(hù)系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)的故障主要有三大種：產(chǎn)品來(lái)源故障、日常運(yùn)行故障、潛在安全隱患[3]。

產(chǎn)品來(lái)源故障主要指的是該繼電保護(hù)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分在一開(kāi)始就存在一定的質(zhì)量問(wèn)題，不能夠滿足變電站的工作需要，從而出現(xiàn)的故障；日常運(yùn)行故障就比較好理解了，就是在繼電保護(hù)系統(tǒng)日常的運(yùn)行過(guò)程中，由于環(huán)境、工作人員的操作等等因素而導(dǎo)致發(fā)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(dāng)中危害最大、會(huì)給變電站以及供電系統(tǒng)造成損害最大的一類，變電站中所發(fā)生的安全事故大多數(shù)都是由潛在的隱患造成的，因此工作人員在日常的工作當(dāng)中需要加強(qiáng)對(duì)于這一類潛在故障的檢查和處理。在下文當(dāng)中，將主要針對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的日常運(yùn)行故障來(lái)進(jìn)行討論和分析。

2.1 開(kāi)關(guān)拒合故障

在110kV 變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中，常見(jiàn)的主要負(fù)責(zé)輸出電路的繼電保護(hù)工作的是電流速斷裝置和過(guò)電流保護(hù)裝置?，F(xiàn)如今，大多數(shù)的變電站向外輸出電力能源的開(kāi)放與終端都是由101 開(kāi)關(guān)的閉合與打開(kāi)來(lái)進(jìn)行控制的。101 開(kāi)關(guān)在幾年之前剛剛開(kāi)始在變電站當(dāng)中投入使用時(shí)，表現(xiàn)良好、工作效果十分顯著。但是，隨著我國(guó)各個(gè)地區(qū)對(duì)于電力能源的需求不斷升高，變電站的工作負(fù)荷也隨之不斷加大，101 開(kāi)關(guān)在日常的工作當(dāng)中開(kāi)始出現(xiàn)了開(kāi)關(guān)拒合的故障。

經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的研究，主要分析出了兩點(diǎn)引起101 開(kāi)關(guān)出現(xiàn)開(kāi)關(guān)拒合故障的原因，分別是：第一，101 開(kāi)關(guān)所在的電力線路出現(xiàn)了相間短路的故障，導(dǎo)致101 開(kāi)關(guān)的工作發(fā)生異常；第二，101 開(kāi)關(guān)的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)了焊死或者是卡住等問(wèn)題，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)無(wú)法正常閉合。但是，當(dāng)變電站工作人員在實(shí)地進(jìn)行檢驗(yàn)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)當(dāng)以上兩個(gè)原因均沒(méi)有出現(xiàn)時(shí)，101 開(kāi)關(guān)也會(huì)出現(xiàn)開(kāi)關(guān)拒合的故障問(wèn)題，在經(jīng)過(guò)了仔細(xì)排查之后，判斷故障產(chǎn)生的原因?yàn)樵?01開(kāi)關(guān)過(guò)流保護(hù)缺乏時(shí)限。

2.2 主變差動(dòng)保護(hù)故障

主變差動(dòng)保護(hù)故障也是變電站的繼電保護(hù)系統(tǒng)常見(jiàn)的故障之一，為了能夠更好的對(duì)主變差動(dòng)保護(hù)故障進(jìn)行闡述，將借助一個(gè)實(shí)例進(jìn)行解釋?，F(xiàn)有一個(gè)110kV 變電站的主變?nèi)萘繛?0000kVa，電壓等級(jí)主要分為100kV、35kV、10kV這三個(gè)等級(jí)，并且，每個(gè)不同電壓等級(jí)的接線方式也都不同，10kV 的電壓等級(jí)采用單母線分段帶旁路，35kV 采用的則是單母線方式來(lái)進(jìn)行接線[4]。在該變電站運(yùn)行的后期，需要為變電站增加一臺(tái)10000kVa 的主變電器。在對(duì)這臺(tái)新增的主變電器進(jìn)行試運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，對(duì)110kV 側(cè)開(kāi)關(guān)的測(cè)試并無(wú)異常情況發(fā)生，但是對(duì)35kV 側(cè)開(kāi)關(guān)進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中，主變差動(dòng)保護(hù)啟動(dòng)。變電站的工作人員在經(jīng)過(guò)了一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z查和分析之后，認(rèn)定發(fā)生該問(wèn)題的原因是CT 極性被接錯(cuò)。

2.3 低壓側(cè)近區(qū)故障

低壓側(cè)近區(qū)故障主要指的是變壓器的低壓近側(cè)區(qū)會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)短路的問(wèn)題，使得變壓器會(huì)經(jīng)常承受電流的沖擊，這就使得變壓器的動(dòng)穩(wěn)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(duì)于電流沖擊的抵御能力本來(lái)就不是很強(qiáng)，再加上低壓側(cè)近區(qū)故障所帶來(lái)的電流具有瞬時(shí)、規(guī)模大等特點(diǎn)，更是使得變壓器內(nèi)部將會(huì)受到極大的損傷。為了使變壓器不會(huì)因?yàn)榈蛪簜?cè)近區(qū)故障而被燒壞，變電站的工作人員需要及時(shí)對(duì)低壓側(cè)近區(qū)的故障進(jìn)行處理。

3 110kV 變電站繼電保護(hù)故障常見(jiàn)處理措施

3.1 運(yùn)行保護(hù)

對(duì)變電站中的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行運(yùn)行保護(hù)，可以充分保障繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，提升繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性和工作效率，進(jìn)而進(jìn)一步提升整個(gè)變電站的工作效率和工作質(zhì)量。對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行運(yùn)行保護(hù)，就要定期委派專門的工作人員對(duì)繼電保護(hù)裝置的各個(gè)組成部分進(jìn)行檢查，保證繼電保護(hù)裝置的各個(gè)設(shè)備和元件的質(zhì)量和性能不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。除此之外，還要對(duì)繼電保護(hù)裝置的工作范圍進(jìn)行合理的調(diào)整，以變電站的實(shí)際需要為依據(jù)，來(lái)合理的劃定繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行范圍，力求讓繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行效率提升一個(gè)檔次。

3.2 防干擾保護(hù)

變壓器的繼電保護(hù)的重要組成部分之一就是防干擾保護(hù)，其主要作用就是盡量減小，甚至是消除各種外界因素對(duì)于變壓器日常運(yùn)行水平的影響。最常見(jiàn)的防干擾保護(hù)主要有防回路干擾、配線防干擾和防護(hù)干擾源這三種。防回路干擾指的是通過(guò)繼電保護(hù)手段來(lái)切斷一次回路和二次回路之間的耦合聯(lián)系，通過(guò)這種方式來(lái)減小回路對(duì)于變電器的干擾作用；配線防干擾主要指的是通過(guò)一些手段來(lái)降低配線的相關(guān)因素對(duì)變壓器正常工作的影響，來(lái)提升變壓器工作的質(zhì)量與穩(wěn)定性；最后的防護(hù)干擾源是指通過(guò)各種方式和手段，來(lái)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(jìn)行配電的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)干擾源對(duì)變壓器的工作進(jìn)行干擾。

3.3 對(duì)繼電保護(hù)人員配置進(jìn)行加強(qiáng)管理

現(xiàn)如今，繼電保護(hù)裝置當(dāng)中所蘊(yùn)含的新興技術(shù)越來(lái)越多，結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，要想能夠靈活的應(yīng)對(duì)繼電保護(hù)裝置所出現(xiàn)的各種故障，繼電保護(hù)的工作人員就需要積極提升自身的專業(yè)水平。但是，在變電站中進(jìn)行工作的工作人員一般工作任務(wù)較多，工作壓力較大，很難抽出空閑的時(shí)間來(lái)進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，這就需要變電站的管理層對(duì)工作人員的輪轉(zhuǎn)制度進(jìn)行合理的調(diào)整，并且安排一些講座活動(dòng)，來(lái)提升工作人員的專業(yè)水平。

3.4 更變管理理念，重視引入新技術(shù)

現(xiàn)如今，我國(guó)國(guó)內(nèi)的變電站主要使用的都是舊式的繼電保護(hù)設(shè)備體系，該體系的資源分配不合理，將會(huì)造成大量的人力物力的損失，已經(jīng)不再適合與如今變電站的發(fā)展需要。變電站需要及時(shí)改變自身的管理體系，引入一些先進(jìn)的管理理念和科學(xué)技術(shù)，盡量降低變電站整體運(yùn)行的成本和費(fèi)用，降低工作人員的工作負(fù)荷。引進(jìn)一些新式的科學(xué)技術(shù)，還可以有效的對(duì)變壓器以及繼電保護(hù)裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的故障。

3.5 做好110kV 變電站的自動(dòng)化建設(shè)工作

現(xiàn)如今，對(duì)著電力領(lǐng)域當(dāng)中科學(xué)技術(shù)研究的不斷進(jìn)步，變電站的自動(dòng)化水平也越來(lái)越高，一些崗位上可以替代人工，工作效率更高、工作質(zhì)量更好。但是，在提升變電站自動(dòng)化水平的同時(shí)，也要注意產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題與安裝問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于我國(guó)社會(huì)以及各行各業(yè)的發(fā)展需要，我國(guó)對(duì)于電力能源的需求越來(lái)越大，對(duì)于電力能源的輸送要求越來(lái)越高，為了適應(yīng)這種高要求，我國(guó)的供電系統(tǒng)亟待得到改善和優(yōu)化。110kV 變電站作為我國(guó)供電系統(tǒng)當(dāng)中的重要組成部分，其運(yùn)行的狀況將直接影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的工作質(zhì)量，而繼電保護(hù)系統(tǒng)又是保障110kV 變電站正常進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。因此，加強(qiáng)對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)的研究，積極推進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步是十分必要的。