500kV變電站繼電保護故障及解決對策

中國南方電網超高壓輸電公司曲靖局 楊 昆

在電力行業(yè)運行及持續(xù)發(fā)展的背景下，500kV 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500kV 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(xiàn)象不能及時控制會降低500kV 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500kV 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。

1 繼電保護及500kV 變電站繼電保護故障

繼電保護。將其運用在變電站系統(tǒng)中可保證電力系統(tǒng)運行及維護的安全性，由于電力系統(tǒng)的復雜性，在實際使用中會受到技術限制，繼電保護系統(tǒng)通過對元器件異常情況的分析，可及時發(fā)現(xiàn)設備安全隱患，有效避免參數(shù)標準不相符實際的現(xiàn)象出現(xiàn)，增強電力設備的維護及管理效果，達到系統(tǒng)保護的目的。

變電站繼電保護的特點：選擇性強。通過對電力系統(tǒng)運行狀況的分析，當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，變電站繼電保護裝置開關會自動形成線路開關，可保證線路運行的安全性；速度性強。根據繼電保護系統(tǒng)的使用狀況，系統(tǒng)會對電力設備的運行故障進行及時處理，并在最短時間內恢復變電站的運行狀況，有效降低電力設備損壞；安全性強。在變電站繼電保護系統(tǒng)設計中，繼電保護會利用安全性特點迅速對故障進行反應，并通過隔離故障處理方案的執(zhí)行，避免對電力設備造成的進一步影響，維持系統(tǒng)的正常運行[1]。

高頻電流引發(fā)的故障。在500kV 變電站運行的過程中，由于其時刻處于高壓力的狀態(tài)，在設備變電過程中容易出現(xiàn)高頻電流，這種情況下如缺少繼電保護裝置會增加電力系統(tǒng)故障隱患，無法提高電力系統(tǒng)的使用效果。如在變電設備系統(tǒng)使用中，一次電力設備在電器開關隔離后母線會受到電磁信號的干擾，高壓系統(tǒng)在這種情況下會產生相應的高頻電流，無法保證電力設備的正常運行。因此可以發(fā)現(xiàn)，在這種高頻電流的工作環(huán)境下，如果缺少繼電保護會影響設備運行效果，降低繼電設備運行的安全性、穩(wěn)定性[2]。

直流電源的直接影響。通過對500kV 變電站繼電保護系統(tǒng)使用狀況的分析，在系統(tǒng)使用中遇到電力故障問題，故障電流會與地網形成閉合回路，這種情況下接地電阻不會發(fā)生改變，而與之對應的接地點位會逐漸升高，從而為繼電系統(tǒng)造成嚴重打擊。而且在地網與接地電流形成回路的情況下，直流電源如果發(fā)生短路問題會對電阻造成直接的干擾，無法發(fā)揮繼電保護的作用，影響500kV 變電站繼電保護系統(tǒng)的正常運行。

2 500kV 變電站繼電保護的方案

2.1 細化線路保護方案

在500kV 變電站繼電保護中，線路保護是十分重要的：500kV 線路保護。在500kV 變電站繼電保護中，線路保護中需要設置獨立性、完整的保護裝置。線路過電壓以及遠跳的集成線路保護中，應該保證主保護、后備保護系統(tǒng)的一體化，提高電力系統(tǒng)信息資源的傳輸效果，為電力設備的信號保護提供參考；500kV 斷路器保護。在這種系統(tǒng)保護情況下，一個半斷路器接線的短路故障保護中，需要按照雙重化配置方案，對每套保護系統(tǒng)的重合閘功能進行協(xié)調，并對斷路器的保護數(shù)據進行直接采樣。如，在雙重化配置方案設置中，應該掌握合并單元優(yōu)勢。如，在變電站系統(tǒng)運行中，合并單元作為過程層的核心單元，主要負責電流互感器、電壓互感器等設備，通過電流、電壓的同步采集，將各項數(shù)據傳送到各個階層的裝置之中，以保證數(shù)據分析的有效性；500kV 母線保護。500kV 母線保護中，需要按照雙重化的配置原則確定母線保護系統(tǒng)，如，在母線保護中，如果出現(xiàn)失靈啟動的現(xiàn)象，會經過GOOSE 進行網絡傳輸。第四，故障測距裝置，在線路故障精準定位中，對于＞80km 的長線路，在故障問題分析中，需要配置專用的故障測距系統(tǒng)，并對變電系統(tǒng)的傳輸方案進行分析，以提高數(shù)據采樣的整體效果，提高線路保護的有效性[3]。

2.2 明確特殊設備的設置要求

結合500kV 變電站繼電保護系統(tǒng)的故障處理方案，在特殊設備的設置管理中需明確以下技術方案：在直流電源設置中應采用雙重規(guī)劃的保護系統(tǒng)，通過合并單元、職能終端以及交換機的綜合運用進行直流電源的雙重轉化，保證500kV 變電站繼電保護系統(tǒng)的正常運行；合并單元系統(tǒng)中，針對雙重化配置的間隔現(xiàn)象需構建相互性、電力性的合并單元，以提高電力保護設備維護的準確性。

智能終端的系統(tǒng)維護中需要做到：在200kV 以上及電壓等級智能化系統(tǒng)雙重配置中，需對配套的智能終端系統(tǒng)進行信息交互，增強變電站繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在智能終端接收保護系統(tǒng)維護中，通過接地開關、輸入斷路器位置的科學確定，可提高跳合閘自保持功能；在壓板設置中保護裝置通常會選擇軟壓板，通過與主保護、后備保護系統(tǒng)的融合，提高系統(tǒng)遠程操作效果，以提高500kV 變電站繼電保護系統(tǒng)的使用效果[4]。

2.3 細化繼電保護維護方案

根據500kV 變電站繼電保護系統(tǒng)的運行狀況，在設備故障問題處理中為增強繼電保護維護的效果，需細化各項繼電保護系統(tǒng)的維護方案：對于設備維護人員，需掌握繼電保護系統(tǒng)的運行情況，并按照繼電保護的運行規(guī)程對保護裝置進行定期檢查，針對設備隱患問題要及時處理，避免故障問題對系統(tǒng)運行造成影響，提高設備使用的整體效果；對于繼電保護裝置維護人員，需記錄繼電保護裝置的信號指示、報告情況等，并通過配套性樹脂的確定，規(guī)范繼電保護系統(tǒng)的運行方案，使系統(tǒng)在規(guī)范的數(shù)值內正常運行，展現(xiàn)500kV 變電站繼電保護系統(tǒng)的使用價值[5]。

2.4 提高繼電保護系統(tǒng)的可靠性

通過對電力系統(tǒng)運行狀況的分析，在繼電保護系統(tǒng)的可靠性提升中，應結合500kV 變電站繼電保護系統(tǒng)的運行特點，構建可靠性的維護方案：

提高檢修人員的綜合素養(yǎng)。對于500kV 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(xiàn)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。

積極構建完善性的設備管理方案。通過對500kV 變電站繼電保護系統(tǒng)運行狀況的分析，在設備管理及維護中應構建完善性的質量評價方案，并通過新技術、新工藝的使用提高電力設備的使用質量及整體性能，以避免盲目檢修問題的出現(xiàn)，有效節(jié)約電力設備維護時間，保障500kV 變電站繼電保護系統(tǒng)的正常運行[6]。

3 結語

在500kV 變電站繼電保護系統(tǒng)設計中，為提高設備維護及管理效果，避免電力系統(tǒng)使用不安全問題的出現(xiàn)，應將繼電保護配套方案的設計作為重點，通過系統(tǒng)維護以及運行方案的設定，保證500kV 變電站繼電保護系統(tǒng)配置的安全性，以提高電力系統(tǒng)的安全使用價值。而且，在現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)設計中，通過500kV 變電站的建設，應全面考慮內部線路、斷路器的設計狀況，并利用結合系統(tǒng)運行方案構建科學化的協(xié)調方案，以提高500kV 變電站繼電運行的穩(wěn)定性，滿足電力行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展需求。