110kV變電站繼電保護(hù)的故障與對(duì)策

于波 張涵 孫祥瑞

摘要：在電力行業(yè)運(yùn)行及持續(xù)發(fā)展的背景下，110kV變電站使用量逐漸增加，通過(guò)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(yùn)行需求。但由于110kV變電站繼電保護(hù)的特殊性，在實(shí)際使用中會(huì)受到運(yùn)行維護(hù)、日常檢修以及生產(chǎn)任務(wù)繁重的影響，如這些現(xiàn)象不能及時(shí)控制會(huì)降低110kV變電站繼電保護(hù)故障的處理效果，增加電力設(shè)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110kV變電站繼電保護(hù)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)設(shè)備故障的解決以及設(shè)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(yùn)行及持續(xù)發(fā)展需求。

關(guān)鍵詞：110kV變電站;繼電保護(hù);故障

電力是保障民生建設(shè)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源。伴隨著社會(huì)用電需求量持續(xù)增加，國(guó)內(nèi)配網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，配網(wǎng)運(yùn)行管理設(shè)備越來(lái)越多，配網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度也越發(fā)凸顯，這極大地增加了配網(wǎng)運(yùn)行管理的難度，也增加了配網(wǎng)運(yùn)行中質(zhì)量及安全事故的發(fā)生概率。為了有效確保配網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，及時(shí)解決配網(wǎng)運(yùn)行故障，降低配網(wǎng)運(yùn)行故障的危害程度，當(dāng)下配網(wǎng)運(yùn)行中都專門性設(shè)置了配網(wǎng)繼電保護(hù)裝置。因此，如何才能有效控制及處理變電站繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行故障值得深入探討。

1、110kV變電站繼電保護(hù)常見(jiàn)故障

1.1開(kāi)關(guān)拒合

對(duì)于110kV變電站繼電保護(hù)工作環(huán)節(jié)而言，輸出線路會(huì)利用電流速斷結(jié)構(gòu)和過(guò)電流保護(hù)結(jié)構(gòu)保證其應(yīng)用效果符合預(yù)期，開(kāi)關(guān)通斷和供電區(qū)域通斷要求有密切的聯(lián)系，而在開(kāi)關(guān)投入運(yùn)行后，運(yùn)行效果決定了整體操作水平。但是隨著用電用戶數(shù)量的增多和用電負(fù)荷的增大，這就使得配變?nèi)萘繑?shù)據(jù)也在增多，其中開(kāi)關(guān)拒合的問(wèn)題常常出現(xiàn)。究其原因，開(kāi)關(guān)所在的線路會(huì)出現(xiàn)相間短路故障、開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)焊死問(wèn)題、合閘卡死問(wèn)題等，都會(huì)增加開(kāi)關(guān)跳躍故障產(chǎn)生的幾率，使得過(guò)流保護(hù)工作超出時(shí)限范圍，影響整體運(yùn)行效果和綜合質(zhì)量。

1.2主變差動(dòng)保護(hù)

在110kV變電站繼電保護(hù)處理過(guò)程中，往往會(huì)進(jìn)行不同電壓等級(jí)的接入處理，這就使得不同的電壓等級(jí)要按照不同的接線方式予以聯(lián)動(dòng)。例如，某110kV變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中，主變?nèi)萘繛?0000kVA，基礎(chǔ)電壓等級(jí)分別為10kV、35kV以及110kV，其中，要利用單母線連接的方式進(jìn)行35kV連接處理，而10kV則要進(jìn)行段帶旁路處理，為優(yōu)化110kV變電站繼電保護(hù)水平，變電站決定增設(shè)10000kVA的主變?cè)O(shè)備，在試運(yùn)行中無(wú)故障問(wèn)題，在對(duì)110kV進(jìn)行開(kāi)關(guān)測(cè)試時(shí)空載24個(gè)小時(shí)無(wú)故障。但在進(jìn)行35kV側(cè)開(kāi)關(guān)啟動(dòng)保護(hù)中，卻因?yàn)椴顒?dòng)保護(hù)問(wèn)題使得對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)處理工作不當(dāng)，主要是因?yàn)镃T極性連接不到位，造成主變差動(dòng)保護(hù)問(wèn)題。

1.3低壓側(cè)近區(qū)故障

對(duì)于110kV變電站繼電保護(hù)工作而言，低壓側(cè)近區(qū)常常會(huì)出現(xiàn)短路的問(wèn)題，這就使得電流沖擊變壓器的幾率增大，對(duì)變壓器的動(dòng)穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，甚至?xí)苯釉斐勺儔浩魇軗p。另外，變壓器在受到瞬時(shí)沖擊電流后也會(huì)造成損壞等問(wèn)題，低壓側(cè)母線故障會(huì)嚴(yán)重制約繼電保護(hù)效果。

2、110kV變電站繼電保護(hù)的優(yōu)化對(duì)策

2.1優(yōu)化產(chǎn)品源頭管理

為了從源頭提升110kV變電站繼電保護(hù)效果，相關(guān)人員要對(duì)設(shè)備進(jìn)行初始質(zhì)量驗(yàn)證和分析，確保能集中檢查設(shè)備的質(zhì)量合格證書，利用復(fù)核的方式提升具體工作的質(zhì)量，避免源頭質(zhì)量失衡造成的影響，打造更加合理的質(zhì)量監(jiān)督平臺(tái)。另外要落實(shí)崗位責(zé)任制，建立專崗專人源頭質(zhì)量監(jiān)督工作，從而維護(hù)110kV變電站繼電保護(hù)的基本水平。

2.2提高檢修人員的綜合素養(yǎng)

對(duì)于110kV變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)備維護(hù)人員，需不斷提高自身的知識(shí)儲(chǔ)備，結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)備故障隱患進(jìn)行綜合性的分析，并對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，以便為繼電保護(hù)裝置提供綜合性的評(píng)價(jià)方案，維持電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行;加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的日常維護(hù)。根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)，其故障呈現(xiàn)出隨機(jī)性的特點(diǎn)，如果在實(shí)際的故障處理中不能構(gòu)建針對(duì)性的處理方案，會(huì)增加變電系統(tǒng)的維護(hù)難度，無(wú)法提高設(shè)備故障的處理效果。如，對(duì)于繼電保護(hù)人員，在實(shí)際的故障防護(hù)中需落實(shí)日常監(jiān)測(cè)及維護(hù)方案，及時(shí)提高設(shè)備的故障處理效果，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3優(yōu)化潛在故障排查

為了提升110kV變電站繼電保護(hù)的實(shí)際水平，要對(duì)潛在故障予以及時(shí)性排查和處理。一方面要踐行全壽命周期管理規(guī)范，確保能及時(shí)進(jìn)行故障的檢索和糾察，并且依據(jù)故障問(wèn)題落實(shí)相應(yīng)的處理方案，從而減少故障造成的經(jīng)濟(jì)損失;另一方面要進(jìn)行定期的檢查，結(jié)合110kV變電站繼電保護(hù)工作情況落實(shí)周檢、月檢以及年檢等，從而保證及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后優(yōu)化處理效果，最大化提升110kV變電站繼電保護(hù)的效率。

2.4靈活選擇故障診治方法

在現(xiàn)階段的繼電保護(hù)故障處理過(guò)程中，首先需要通過(guò)診斷分析來(lái)明確相應(yīng)故障的類別、位置及誘因等，之后才能夠采取可靠的故障處理措施加以處理。而現(xiàn)階段的故障診斷方法比較多，常用的包括如下幾類：（1）短接法。該種故障診治方法是對(duì)繼電保護(hù)故障范圍進(jìn)行縮小的一種常用方法，具體就是將回路當(dāng)中的一部分或一段采用短接線的方式接入，以此來(lái)判斷相應(yīng)的故障處于短接線范圍之外或是之內(nèi)。該種故障診治方法主要適用于對(duì)電流回路開(kāi)路情況，或者電磁鎖失靈情況等進(jìn)行判斷。（2）元件替換法。該法主要是采用正常的繼電保護(hù)系統(tǒng)元件來(lái)將出現(xiàn)故障問(wèn)題的元件替換下來(lái)，以此來(lái)縮小故障診斷的范圍，提高故障診斷效率，是現(xiàn)階段繼電保護(hù)故障診斷及處理中比較多用的一種診斷方法。（3）儀器法。主要是借助繼電保護(hù)裝置測(cè)試儀這種專用的設(shè)備對(duì)變電站的繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)，以此可以高效地或缺相關(guān)的繼電保護(hù)裝置運(yùn)行工況。（4）參照法。該法是通過(guò)對(duì)比分析不同設(shè)備技術(shù)參數(shù)的方式來(lái)明確出現(xiàn)故障問(wèn)題設(shè)備的故障位置，主要適用于對(duì)接線錯(cuò)誤進(jìn)行檢查，尤其是在開(kāi)展定值校驗(yàn)期間如果發(fā)現(xiàn)預(yù)想值和測(cè)試值之間存在較大出入?yún)s無(wú)法對(duì)相應(yīng)故障誘因進(jìn)行判斷的一類故障。

2.5完善運(yùn)行故障處理方案

第一，開(kāi)關(guān)拒合故障處理。要著重分析產(chǎn)生問(wèn)題的原因，然后結(jié)合實(shí)際情況落實(shí)相應(yīng)的處理措施。若是因?yàn)樵诶^電器連接中出現(xiàn)了回路連接不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，會(huì)出現(xiàn)延時(shí)閉合等問(wèn)題，此時(shí)只需要對(duì)線路進(jìn)行改良即可，盡量避免合閘過(guò)程對(duì)電流產(chǎn)生沖擊，從而確保供電負(fù)荷能在約束范圍內(nèi)，且能降低沖擊電流，提升保護(hù)裝置的應(yīng)用效果。第二，針對(duì)主變差動(dòng)保護(hù)問(wèn)題，要借助重新連接的方式避免運(yùn)行不當(dāng)，確保報(bào)警信號(hào)能發(fā)揮其作用，從而進(jìn)一步提升其故障處理效果。值得一提的是，在實(shí)際操作中，要對(duì)設(shè)備參數(shù)、設(shè)備保護(hù)限定數(shù)值等進(jìn)行集中的核對(duì)和校準(zhǔn)，從而減少故障率。第三，針對(duì)低壓側(cè)近區(qū)故障處理。要盡量結(jié)合110kV變電站繼電保護(hù)的實(shí)際要求，在低壓側(cè)集中增設(shè)對(duì)應(yīng)的過(guò)流保護(hù)裝置，依據(jù)裝置完成限流速斷等操作，配合低壓出線速斷處理方案建立完整的應(yīng)用體系。值得一提的是，若是高壓側(cè)出現(xiàn)閉鎖過(guò)流等問(wèn)題，則需要利用限時(shí)速斷和過(guò)電流分析等方式完善處理機(jī)制。一方面利用限時(shí)速斷和出線速斷對(duì)本側(cè)予以控制，另一方面利用過(guò)電流處理維持出口限跳的合理性。結(jié)合低壓側(cè)母線故障問(wèn)題以及出線近區(qū)故障問(wèn)題落實(shí)對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，從根本上減少故障造成的影響，打造更加完整的繼電保護(hù)運(yùn)維方案，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和管理效益的雙贏。

3、結(jié)語(yǔ)

總而言之，為了保證110kV變電站繼電保護(hù)的穩(wěn)定性和安全性，就要結(jié)合故障系統(tǒng)分析機(jī)制，利用經(jīng)驗(yàn)判斷、定位處理以及分段檢查等工序落實(shí)完整的控制機(jī)制，確保能為變電站以及電網(wǎng)管理工作的順利開(kāi)展提供保障，實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行的目標(biāo)。

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