35kV變電站繼電保護中的問題與對策

齊曉光 常煜

1.國網(wǎng)隆堯縣供電公司 河北邢臺 055350；2.國網(wǎng)巨鹿縣供電公司 河北邢臺 055250

現(xiàn)如今，社會經(jīng)濟發(fā)展的各行各業(yè)都離不開電力能源，人民群眾中的日常生活也與電能息息相關，因此必須要保證電力設備的穩(wěn)定運行，這對于社會現(xiàn)代化建設都十分關鍵。而要想確保電力供應能夠始終保持穩(wěn)定的狀態(tài)，就必須要做好電力設備的檢修維護工作。傳統(tǒng)的計劃檢修方式早已經(jīng)不適應時代發(fā)展的腳步，不僅存在明顯缺陷，而且還會耗費較大的人力物力和財力。35kV變電站如果出現(xiàn)問題，勢必會影響到整個供電區(qū)域的供電情況，因此必須要采取有效的措施加強35kV變電站繼電保護，從而確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

1 35 kV變電站繼電保護的作用分析

1.1 可以準確反映電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)

35kV變電站繼電保護裝置可以準確反映整個電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，在電力系統(tǒng)運行出現(xiàn)故障時可以及時將故障排查出來。技術人員根據(jù)電力系統(tǒng)各個部件的運行狀態(tài)以及故障表現(xiàn)形式可以判斷整個電力系統(tǒng)的運行情況，并找出有效對策解決電力系統(tǒng)的運行問題。繼電保護裝置在運行過程中可以有效分析電力系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的各種故障信號，通過了解電力系統(tǒng)各部分的運行狀態(tài)進而做出有效的故障防護措施，防止故障范圍進一步擴大，從而最大程度保護電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

1.2 促進電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行

35kV變電站繼電保護能夠最大程度保護電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，從而讓整個電力系統(tǒng)始終保持在較為穩(wěn)定的運行狀態(tài)。在電力系統(tǒng)發(fā)生故障之后，工作人員通過35kV變電站繼電保護裝置可以迅速判斷電力系統(tǒng)的故障部位，在定位出電力系統(tǒng)故障位置后就會通過斷路器發(fā)出繼電保護命令，這樣就可以將故障部位隔離，防止故障范圍進一步擴大，造成電力系統(tǒng)更大的破壞，進而繼續(xù)維持電力系統(tǒng)的正常運行。

1.3 提高電力系統(tǒng)的自動化水平

如果僅僅依靠技術人員來檢查電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，不僅耗時費力，關鍵的是僅靠人力根本無法對整個電力系統(tǒng)的運行情況進行全面把握。35kV變電站依托于自動化技術對電力系統(tǒng)各個部分的運行狀態(tài)進行全面檢查和實時保護，極大節(jié)省了人力物力，而且故障排查的準確性比較高?？梢?，35kV變電站繼電保護能夠極大提高電力系統(tǒng)的自動化水平，全面保護了整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行[1]。

2 35 kV變電站繼電保護概述

2.1 35kV變電站繼電保護裝置的基本要求

繼電保護的一大功能就是將電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時及時報警并在第一時間跳閘保護，從而最大程度確保整個電力系統(tǒng)的安全運行，進而保護供電者和用電者的安全。35kV變電站繼電保護裝置應該具備以下幾點要求：

2.1.1 迅速性

當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，繼電保護裝置能夠在最短時間響應排查故障部位并及時切斷，盡量控制故障的影響范圍，防止電力系統(tǒng)故障造成更大更嚴重的影響，從而確保其他電力設備的運行狀態(tài)是正常的安全的。變電站繼電保護裝置對于故障的反應必須要具有靈敏性，這樣才能有效減少故障帶來的危害，衡量繼電保護裝置靈敏度的重要指標之一就是其靈敏系數(shù)[2]。

2.1.2 選擇性

35kV變電站繼電保護裝置的選擇性指的是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，繼電保護裝置能夠迅速判斷故障發(fā)生的部位以及相連的電力設備，并且采取措施切斷這些設備與故障部位的連接，從而保護相鄰設備繼續(xù)保持正常的運行狀態(tài)。

2.1.3 安全性

35kV變電站繼電保護裝置的安全性指的是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，繼電保護裝置能夠及時切斷其他電力設備與故障設備之間的關聯(lián)，保護整個電力系統(tǒng)運行的安全性以及用電者的人身安全，盡量防止故障造成更大范圍的影響。

2.2 35kV變電站繼電保護裝置的主要任務

2.2.1 保護電力系統(tǒng)的整體運行狀態(tài)

如果35kV變電站運行出現(xiàn)了故障，勢必會極大影響整個供電區(qū)域的用電。繼電保護裝置則具有監(jiān)測整個電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的功能，當故障發(fā)生之后可以在第一時間對相距故障最近的斷路器發(fā)出指令，繼電器就會自動跳閘，將故障元件從整個系統(tǒng)中隔離出現(xiàn)，也就是將故障控制在小范圍內(nèi)，防止對其他電力設備造成影響。所以，繼電保護裝置的設計和安裝必須要站在整個電力系統(tǒng)的角度上將整個系統(tǒng)視為統(tǒng)一整體，但是又必須能夠各自運行，這樣既可以保證電力系統(tǒng)同時處在繼電保護裝置的監(jiān)測之下，在故障發(fā)生之后又可以將故障元件隔離出去而不影響其他元件[3]。

2.2.2 及時反映電力設備的異常狀態(tài)

繼電保護裝置的設計和安裝可以及時反映電力設備運行過程中出現(xiàn)的異常狀態(tài)，能夠及時將異常信息和故障情況輸送給值班室，然后值班室就可以及時派人進行檢修。

3 35 kV變電站繼電保護裝置的故障以及原因分析

3.1 35kV變電站繼電保護裝置的故障

3.1.1 內(nèi)部故障

繼電保護裝置的內(nèi)部故障一般是指裝置元件故障、接點故障、差拍三類。裝備元件故障與繼電器的保護作用有極大的關系，如果出現(xiàn)此故障則會直接引起繼電器的保護作用失效。它的產(chǎn)生原因是電流互感器出現(xiàn)異常，導致繼電器內(nèi)部的電流急劇增加，嚴重時可直接燒壞繼電保護裝置，使保護裝置無法有效地工作和無法為變電站提供保護作用，直接影響電力系統(tǒng)能否安全地、穩(wěn)定地運行，從而引發(fā)一系列十分惡劣的影響。第二個內(nèi)部故障是指接點故障。此故障的發(fā)生原因是接點處被具有腐蝕性的物質(zhì)所腐蝕，如二氧化硫等硫化物，然后使接點發(fā)生位移，接點的接觸不良以及帶來的異常消耗就會引發(fā)繼電保護器的故障。最后是差拍，由于繼電裝置不符合系統(tǒng)的要求或是繼電器的電壓異常，會出現(xiàn)差拍現(xiàn)象[4]。該現(xiàn)象出現(xiàn)后，先檢查繼電器的電壓是否是正常狀態(tài)，然后對比繼電器的要求標準，排查隱患。

3.1.2 外部故障

繼電保護裝置如果出現(xiàn)異常的運行情況就會停止工作，這樣將會大大增加電力系統(tǒng)的安全問題。所以，為了電力系統(tǒng)正常運行，在裝置未工作時，應該及時排查出繼電保護裝置的故障。對工作人員來說，繼電保護器指示燈是非常重要的信息來源，通過觀察指示燈，工作人員可以及時了解設備是否在正常運行。如果保護器的指示燈出現(xiàn)異常發(fā)亮，則會為工作人員提供錯誤信息，可能會導致工作人員在處理繼電器的時候出現(xiàn)問題。所以，在保障電力系統(tǒng)的正常運行中，指示燈是一個非常重要的信息基礎，是保障設備正常工作的關鍵。在繼電保護器周圍，如若聞到燒焦氣味，那極有可能是線圈或接點燒損了[5]。相關的工作人員發(fā)現(xiàn)這種問題應該及時檢查保護器的線路并及時處理。外部環(huán)境因素是影響繼電保護器工作的重要原因之一，如大雨沖刷、高溫暴曬、風沙侵蝕等天氣災害。如出現(xiàn)此類情況則可能引起繼電保護裝置出現(xiàn)絕緣故障，這樣也會影響保護裝置無法正常發(fā)揮其保護作用。

3.1.3 外界干擾故障

外界干擾故障是指外部的靜電干擾或者是電磁波輻射影響所導致的。工作人員長時間的工作，不可避免地會在身上攜帶了靜電。這些人身上攜帶的靜電在接觸電路時會產(chǎn)生放電，導致繼電保護器收到錯誤的信號進行了保護動作，從而對電力系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生直接影響。另一種原因是電磁波的輻射作用，也會影響繼電器的正常運行。表現(xiàn)在工作人員攜帶的某些通信設備，在運行時所產(chǎn)生的電磁波。繼電器的超高靈敏度會受到外部電磁波輻射的干擾，在干擾的情況下，可能會做出錯誤的保護動作，然后直接影響電力系統(tǒng)是否能高質(zhì)量的運行[6]。

3.2 35kV繼電保護裝置存在的問題

3.2.1 相關元件以及管理制度問題

目前來說，雖然傳統(tǒng)的晶體管類型和電磁繼電保護類型都被逐步發(fā)展的繼電保護技術所摒棄，但是其老舊的傳統(tǒng)的管理模式卻沒有發(fā)生大的變化。第一，隨著技術的進步，在相同的電網(wǎng)系統(tǒng)中就可能存在著很多不同種類的繼電保護裝置的配件。地區(qū)在采購過程中，由于所處地區(qū)不同、采購的繼電保護器不同，容易造成資金上的浪費，還會影響到設備的穩(wěn)定性和靈敏性。第二，由于技術的不斷發(fā)展進步，繼電保護裝置的設計越來越向著復雜化，多層次化演進，所以會花費更多的時間在排修故障方面。

3.2.2 日常檢查維護力度不夠

繼電保護裝置的可靠性以裝置的穩(wěn)定性為基礎，因此，繼電保護工作最重要的就是收集整理資料，做好保護器日常的巡查工作，嚴格的遵守設備的運行規(guī)定進行檢修。由于繼電保護器的傳感裝置較多，所以在運行時不可避免地會出現(xiàn)磨損和消耗，就目前的情況而言，我國超過一半以上的35kV變電站的檢修維護力度不足，所以難以確保繼電保護器在突發(fā)情況下是否可以正常工作[7]。

3.2.3 內(nèi)部系統(tǒng)老化，可能存在錯誤指令

如果繼電保護裝置存在老化情況，就可能會存在錯誤指令情況。一旦繼電保護裝置發(fā)生異常，將會直接影響到電力系統(tǒng)，并帶來極大的損失。所以，及時更新相關系統(tǒng)可以保證保護裝置的正常運行，對電網(wǎng)安全有很大的幫助。

4 加強35kV變電站繼電保護的有效對策

4.1 設計雙路繼電保護系統(tǒng)，防止系統(tǒng)誤判

未來必須大力推崇設計建造雙路繼電保護裝置，安排定期檢查，穩(wěn)固端子排接線，加強差動保護檢查力度，保證回路接線的安全與完整。供電時，必須檢查雙線路的運行情況，互相檢測線路情況。如果設計了雙線路，那么當一條線路發(fā)生故障時，另一條即刻可以做出正確的判斷，保證電力連續(xù)供應以及系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。其次，通過雙線路反饋出來的信號，做出的判斷就會更加的準確、客觀，可大大減少由于系統(tǒng)誤判帶來的隱患，增加了裝置的可靠性[8]。

4.2 加強繼電保護的抗干擾性

判斷系統(tǒng)穩(wěn)定的重要標志是繼電保護裝置的抗干擾性，所以，供電企業(yè)應提高加強對抗干擾性的重視。目前的繼電保護裝置的抗干擾性采用的方法主要是加強弱電系統(tǒng)的保護。此方法主要是防止弱電系統(tǒng)被干擾，從而影響系統(tǒng)運行。加強弱電系統(tǒng)保護基本上從兩方面著手：第一，改善繼電保護裝置的中的硬件設施，及時換代更新。第二，及時發(fā)現(xiàn)并阻斷外來的信號干擾，做好干擾信號的傳播和防護工作。

同時要采用穩(wěn)定可靠的方法降低裝置的電阻。遇上接地設備為電壓、電流互感器等接地設備，要想辦法降低接地電阻。此舉可以形成低阻抗特性的接地網(wǎng)絡，還可以有效地降低電流在流入時產(chǎn)生的電位差，進而降低對雙回路設備的干擾。此外還需采用各個控制室分開接地的方式，需要分別接地的控制室要分開接地。如果混合一起，則必定引起一端的電壓超負荷，從而會對繼電保護裝置的正常運行造成極大的影響。

4.3 加強日常維護檢查

一方面，繼電保護中設備能否正常的工作決定了裝置運行的可靠性和穩(wěn)定性，所以，工作人員要及時收集并整理相關技術資料，同時對設備圖紙與設備的檢測要嚴格執(zhí)行以及做好日常運行的巡查記錄，這會對今后繼電保護設備的維護提供很有效的幫助。

另一方面，繼電保護技術要不斷的創(chuàng)新。引進或者借鑒國內(nèi)外先進的繼電保護技術，總結國外繼電保護經(jīng)驗，并結合實際情況，創(chuàng)新出合適我國的繼電保護技術，不斷推廣與應用新型的繼電保護技術，確保繼電保護設備處于不斷創(chuàng)新發(fā)展的狀態(tài)，從而為繼電裝置保護工作提供堅實的基礎。

5 結語

電力作為目前社會中不可缺少的動力資源，加強35kV變電站繼電保護設備的監(jiān)控、維護、創(chuàng)新、發(fā)展，就會對電力網(wǎng)絡的完善以及人民的生產(chǎn)生活有極大的積極影響，為提高生活品質(zhì)以及國家發(fā)展提供良好的保障。