110kV變電站繼電保護(hù)的故障與對策

陳玉婷 任書燕

摘要：電力設(shè)備的建設(shè)已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可缺少的重要一環(huán)。繼電保護(hù)系統(tǒng)是保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定供電的重要環(huán)節(jié)。繼電器保護(hù)系統(tǒng)的可靠性直接關(guān)系到繼電器在供電系統(tǒng)中的作用。文章從110kV變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)常見故障入手，對其常見故障原因進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的解決辦法。

關(guān)鍵詞：110kV變電站;繼電保護(hù);故障與對策

0.引言

110kV變電站主要由四部分組成：、110kVGIS室、10kV開關(guān)室、電容器室及控制室。繼電器保護(hù)系統(tǒng)的主要目的是確定設(shè)備是否能正常工作，以及故障發(fā)生在哪里。另外，繼電保護(hù)裝置的正常工作也是繼電保護(hù)系統(tǒng)正常工作的重要保證。繼電保護(hù)還必須具有高靈敏度、高穩(wěn)定性、高選擇性等特點(diǎn)。應(yīng)指出的是，繼電保護(hù)裝置的最終目的是通過對各種故障進(jìn)行分析、處理，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。繼電保護(hù)系統(tǒng)包括輸入、測量、邏輯和執(zhí)行輸出連接。此外，繼電保護(hù)系統(tǒng)還可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)一步分類，并可對保護(hù)對象、保護(hù)裝置、處理后的信號(hào)、工作原理等進(jìn)行詳細(xì)分類。

1.繼電保護(hù)的原理與構(gòu)成

繼電保護(hù)能夠確定受保護(hù)的設(shè)備和部件是否能有效地工作，也能確定故障是發(fā)生在故障區(qū)域內(nèi)還是故障區(qū)域以外。為充分發(fā)揮繼電保護(hù)的作用，必須使其具有靈敏度、可靠性、選擇性、動(dòng)作快等特點(diǎn)。唯有如此，繼電保護(hù)才能可靠運(yùn)行。若出現(xiàn)故障的設(shè)備、電路或斷路器不能正常工作，位于其附近的設(shè)備、電路的保護(hù)裝置將排除故障，從而縮小故障范圍。繼電保護(hù)是110kV變電站的核心組成部分，是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。確保繼電保護(hù)裝置長期穩(wěn)定運(yùn)行，及時(shí)解決電網(wǎng)運(yùn)行中存在的問題，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

繼電保護(hù)包括五部分：保護(hù)回路、測量裝置、邏輯裝置、執(zhí)行裝置和輸出裝置。按不同的分類依據(jù)，可分為多種類型。按照保護(hù)對象的不同，可分為兩類：線路保護(hù)和主變保護(hù)。按照保護(hù)的原理和處理的信號(hào)量，可以分為模擬和數(shù)字兩種。按保護(hù)功能的不同，可劃分為短路故障保護(hù)和異常運(yùn)行保護(hù);按保護(hù)原理可劃分為過電流、過電、低電壓、差動(dòng)、距離、功率、高頻保護(hù)等類型。

2.110kV變電站繼電保護(hù)的故障

（1）元件故障。元件故障要是由于一些因素造成的，如部件本身的質(zhì)量，以及不定期的設(shè)備維修。元件本身的質(zhì)量問題是由于設(shè)備制造商對產(chǎn)品質(zhì)量的忽視造成的。不匹配的設(shè)備類型會(huì)直接或間接地導(dǎo)致安全問題。元件質(zhì)量缺陷會(huì)直接影響繼電器保護(hù)裝置的功能，從而增加故障發(fā)生的可能性，影響整機(jī)的正常運(yùn)行。（2）缺乏繼電保護(hù)措施。由于變電站繼電保護(hù)設(shè)備存在著相應(yīng)的缺陷，設(shè)備配置不完善，整體技術(shù)水平較低，使得繼電保護(hù)方案無法得到有效實(shí)施，進(jìn)一步影響了變電站的運(yùn)行效率。（3）隱形故障。隱形故障對電源系統(tǒng)危害很大。因預(yù)防無效而影響實(shí)際操作的問題是看不見的事故。舉例來說，如果直流電路的絕緣性能降低，就會(huì)導(dǎo)致直流接地和電源意外故障。隱形故障的處理難度相對較大，同時(shí)也難以實(shí)現(xiàn)全面預(yù)防。所以，要把看不見的故障調(diào)查作為第一要?jiǎng)?wù)，做好故障調(diào)查，加強(qiáng)日常檢查，加強(qiáng)隱患調(diào)查，才能真正起到排除隱患的作用。（4）運(yùn)行故障。故障處理會(huì)嚴(yán)重影響輔助系統(tǒng)的運(yùn)行。運(yùn)行中常出現(xiàn)的故障包括開關(guān)拒動(dòng)和主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。

3.110kV變電站繼電保護(hù)故障的對策

3.1落實(shí)配置方案

繼電保護(hù)裝置配置程序的實(shí)現(xiàn)包括繼電保護(hù)裝置人員配置和設(shè)備配置兩個(gè)方面。為滿足繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)人員的需要，必須提高專業(yè)技術(shù)水平，掌握關(guān)鍵技術(shù)。由于繼電保護(hù)工作的復(fù)雜性和特殊性，繼電保護(hù)人員的學(xué)習(xí)培訓(xùn)時(shí)間相對較短，通過變電站3D可視化模型，可以給他們提供了更便利快捷的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。同時(shí)對于新興的繼電保護(hù)設(shè)備以及專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，專項(xiàng)技術(shù)的探討，要求繼電保護(hù)人員通過學(xué)習(xí)新知識(shí)和新技能掌握理論知識(shí)，并加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)討論，使繼電保護(hù)工作更有成效。另外，對于繼電保護(hù)的設(shè)備配置，還需要加強(qiáng)對設(shè)備的一般維護(hù)和系統(tǒng)保護(hù)。一般維護(hù)是指在做好變壓器、監(jiān)測設(shè)備、線路等基本配置的前提下，要做好常規(guī)維護(hù)。而常規(guī)維護(hù)還需要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的及時(shí)更換，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的性能更新，同時(shí)還要做好日常檢修，提高設(shè)備等工作的穩(wěn)定性。變壓器燒壞是電網(wǎng)常見的故障之一。造成這種現(xiàn)象的主要原因是變壓器本身不穩(wěn)定，缺乏保護(hù)。所以在進(jìn)行常規(guī)維護(hù)時(shí)，應(yīng)注意選擇合理、規(guī)范的保護(hù)裝置，并對設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)。其次是加強(qiáng)系統(tǒng)保護(hù)配置，需要注重雙重化配置原則，明確系統(tǒng)設(shè)備的完善，不僅要具備基本的保護(hù)功能，而且要與功能測量和控制有效結(jié)合，提高繼電保護(hù)水平。

3.2明確故障解決方案

常見的故障排除方法有五種：替換法，直觀法，短接法，檢修更換元件法，逐項(xiàng)代替法和微機(jī)保護(hù)法。（1）替換法是對懷疑故障的元件進(jìn)行更換，根據(jù)更換元件后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷元件是否確實(shí)存在故障。也就是當(dāng)故障消失時(shí)，證明原始部件確實(shí)存在問題，從而引發(fā)相應(yīng)的系統(tǒng)故障。若故障未消失，則證明故障的根本原因不在該元件上，從而縮小故障維修的范圍。（2）直接法相對簡單，要求工作人員對裝置的故障進(jìn)行實(shí)際分析，找出具體故障部位及原因，并有效結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，有針對性地進(jìn)行處理。用一種直觀的方式處理開關(guān)拒動(dòng)狀態(tài)。開關(guān)拒動(dòng)故障通常是由于斷路器短路、焊接故障或故障斷路器被卡死而不能恢復(fù)所致。（3）短接法可以作為一種直接的減少故障范圍的方法。短接法主要用來處理電磁故障，具體分析短路連接的繼電保護(hù)部分，了解故障范圍。該方法能夠快速、準(zhǔn)確地識(shí)別故障點(diǎn)，對故障進(jìn)行有效的診斷。（4）檢修更換元件法主要是根據(jù)有關(guān)部門對維修更換時(shí)間和日常工作的具體規(guī)定進(jìn)行維修更換，以減少出現(xiàn)故障的可能性。對部件更換方法進(jìn)行徹底的研究，需要員工有豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，這樣才能在保證部件更換安全的同時(shí)，使他們更快、更安全地進(jìn)行部件更換，從而有效地提高故障診斷的速度和安全系數(shù)。（5）逐項(xiàng)代替法是按一定的規(guī)則拆線并接線，通過復(fù)位線路來實(shí)現(xiàn)對線路故障的判斷，并根據(jù)線路的總體趨勢找出故障位置，從而準(zhǔn)確定位失效位置。國內(nèi)110kV變電站大部分都配有微機(jī)自動(dòng)保護(hù)裝置。通過技術(shù)手段，建立系統(tǒng)，采集模擬信號(hào)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，以保證了解和掌握變電站各部件的運(yùn)行狀況，并根據(jù)故障情況及時(shí)進(jìn)行處理，保證變電站正常運(yùn)行。

4.結(jié)束語

綜上所述電網(wǎng)是人們生活、工作的重要組成部分。電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠與電能質(zhì)量息息相關(guān)。所以，變電站繼電保護(hù)人員要充分掌握繼電保護(hù)故障的類型，運(yùn)用專業(yè)的技術(shù)水平和豐富的工作經(jīng)驗(yàn)來解決系統(tǒng)故障問題，保證繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量。保證變電站安全、穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)行。

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