110kV變電站繼電保護(hù)常見故障與對策分析

馬風(fēng)貴

摘 要 近些年來，我國的社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的水平不斷提高。電力領(lǐng)域?qū)τ谖覈l(fā)展做出的貢獻(xiàn)也是不可小覷的。社會以及各行各業(yè)對于電力能源供應(yīng)安全性和穩(wěn)定性的要求都在不斷提升，供電系統(tǒng)的優(yōu)化和升級，成了我國想要得到進(jìn)一步發(fā)展所必須面對，并且解決的難題。本文就將以我國電力領(lǐng)域的實際情況為背景，針對110kV變電站中繼電保護(hù)工作常見的故障以及相應(yīng)的應(yīng)對措施進(jìn)行分析，希望可以為電力領(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

關(guān)鍵詞 變電站 繼電保護(hù) 常見故障 應(yīng)對措施

中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）03-0019-02

繼電保護(hù)系統(tǒng)是一個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變電站能否順利的完成日常的運行工作，影響到整個電力供應(yīng)系統(tǒng)能否正常的向各個地點供應(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)故障與問題，進(jìn)而影響到正常的工作，導(dǎo)致對供電系統(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繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障和問題及時做出判斷與處理，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，通過監(jiān)測到的數(shù)據(jù)來源判斷這些設(shè)備和元件的工作情況是否正常，一旦發(fā)現(xiàn)故障，在對故障點進(jìn)行診斷的同時進(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行。

繼電保護(hù)系統(tǒng)的組成情況主要包括四個部分，分別是：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)。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)和異常運行保護(hù)[2];根據(jù)對設(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)的實際情況，可以大致的推測出在110kV變電站當(dāng)中，繼電保護(hù)系統(tǒng)可能會出現(xiàn)的故障主要有三大種：產(chǎn)品來源故障、日常運行故障、潛在安全隱患[3]。

產(chǎn)品來源故障主要指的是該繼電保護(hù)系統(tǒng)的各個組成部分在一開始就存在一定的質(zhì)量問題，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)日常的運行過程中，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)中需要加強對于這一類潛在故障的檢查和處理。在下文當(dāng)中，將主要針對繼電保護(hù)系統(tǒng)的日常運行故障來進(jìn)行討論和分析。

2.1 開關(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放與終端都是由101開關(guān)的閉合與打開來進(jìn)行控制的。101開關(guān)在幾年之前剛剛開始在變電站當(dāng)中投入使用時，表現(xiàn)良好、工作效果十分顯著。但是，隨著我國各個地區(qū)對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開關(guān)在日常的工作當(dāng)中開始出現(xiàn)了開關(guān)拒合的故障。

經(jīng)過一段時間的研究，主要分析出了兩點引起101開關(guān)出現(xiàn)開關(guān)拒合故障的原因，分別是：第一，101開關(guān)所在的電力線路出現(xiàn)了相間短路的故障，導(dǎo)致101開關(guān)的工作發(fā)生異常;第二，101開關(guān)的節(jié)點出現(xiàn)了焊死或者是卡住等問題，導(dǎo)致開關(guān)無法正常閉合。但是，當(dāng)變電站工作人員在實地進(jìn)行檢驗的時候，發(fā)現(xiàn)當(dāng)以上兩個原因均沒有出現(xiàn)時，101開關(guān)也會出現(xiàn)開關(guān)拒合的故障問題，在經(jīng)過了仔細(xì)排查之后，判斷故障產(chǎn)生的原因為該101開關(guān)過流保護(hù)缺乏時限。

2.2 主變差動保護(hù)故障

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

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)會經(jīng)常出現(xiàn)短路的問題，使得變壓器會經(jīng)常承受電流的沖擊，這就使得變壓器的動穩(wěn)定性有所下降，變壓器整體受到不同程度的損壞。由于變壓器對于電流沖擊的抵御能力本來就不是很強，再加上低壓側(cè)近區(qū)故障所帶來的電流具有瞬時、規(guī)模大等特點，更是使得變壓器內(nèi)部將會受到極大的損傷。為了使變壓器不會因為低壓側(cè)近區(qū)故障而被燒壞，變電站的工作人員需要及時對低壓側(cè)近區(qū)的故障進(jìn)行處理。

3 110kV變電站繼電保護(hù)故障常見處理措施

3.1 運行保護(hù)

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

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于變壓器日常運行水平的影響。最常見的防干擾保護(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繼電保護(hù)手段來切斷一次回路和二次回路之間的耦合聯(lián)系，通過這種方式來減小回路對于變電器的干擾作用;配線防干擾主要指的是通過一些手段來降低配線的相關(guān)因素對變壓器正常工作的影響，來提升變壓器工作的質(zhì)量與穩(wěn)定性;最后的防護(hù)干擾源是指通過各種方式和手段，來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)行配電的過程中不會出現(xiàn)干擾源對變壓器的工作進(jìn)行干擾。

3.3 對繼電保護(hù)人員配置進(jìn)行加強管理

現(xiàn)如今，繼電保護(hù)裝置當(dāng)中所蘊含的新興技術(shù)越來越多，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，要想能夠靈活的應(yīng)對繼電保護(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，很難抽出空閑的時間來進(jìn)行專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，這就需要變電站的管理層對工作人員的輪轉(zhuǎn)制度進(jìn)行合理的調(diào)整，并且安排一些講座活動，來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，我國國內(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行的成本和費用，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)，還可以有效的對變壓器以及繼電保護(hù)裝置進(jìn)行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的故障。

3.5 做好110kV變電站的自動化建設(shè)工作

現(xiàn)如今，對著電力領(lǐng)域當(dāng)中科學(xué)技術(shù)研究的不斷進(jìn)步，變電站的自動化水平也越來越高，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，在提升變電站自動化水平的同時，也要注意產(chǎn)品的質(zhì)量問題與安裝問題。

4 結(jié)語

綜上所述，由于我國社會以及各行各業(yè)的發(fā)展需要，我國對于電力能源的需求越來越大，對于電力能源的輸送要求越來越高，為了適應(yīng)這種高要求，我國的供電系統(tǒng)亟待得到改善和優(yōu)化。110kV變電站作為我國供電系統(tǒng)當(dāng)中的重要組成部分，其運行的狀況將直接影響到整個電力系統(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)行運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。因此，加強對于繼電保護(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。

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