110kV 变电站继电保护故障及应对措施

2018-01-25高璐轩张晓博周小燕

通信电源技术 2018年10期

高璐轩，张晓博，周小燕

（1.国网陕西省电力公司检修公司，陕西榆林 719000；2.陕西省地方电力（集团）有限公司榆林电力分公司，陕西榆林 719000）

0 引言

在电力日常运行过程中，继电保护是维持其正常运行的重要因素。继电保护可在第一时间发现当前电网运行过程中存在的多种故障，并及时予以处理，缩小故障范围，降低电力损失。当前，我国110kV变电站继电保护仍存在较多问题，针对故障进行适当的处理改进，可大大提升电网运行稳定性和安全性。因此，在日常工作过程中应分析系统实际运行情况，针对现阶段存在的故障问题合理选择处理方式，更为有效地提升当前继电保护效率。

1 110kV变电站继电保护要求

准确判定当前元件状态是110kV变电站继电保护装置的基本要求。变电站继电保护装置必须要具备多重选择、切实可靠以及高灵敏性等多种特性，在故障发生时能够立即切除故障设备及当前线路，缩小故障范围。在此过程中，若线路、断路器任意部件出现拒动，应立即选用故障周围的其他装置实施故障切除，达到降低电力损失的目的。为保证电网的平稳运行，需要加大对继电保护的关注力度，及时发现其中存在的问题，从而有效提升电网运行效率[1]。

2 110kV变压站继电保护常见故障

产源故障、运行故障和隐形故障是110kV变电站继电保护常见故障。其中，继电保护装置的功能与直接质量会对产源故障的出现几率造成直接影响，当选用的变压站继电保护装置不符合相关产品要求时，故障的出现几率大大增加，对整体系统的顺利运行造成一定负面影响；运行故障对继电保护的影响最为严重，常见的有主变差动保护误动和开关拒合等，与二次系统的运行效果具有一定的关联；隐形故障的处理难度系数最大，同时也最难以预防，会对电网的正常运行造成不可预估的负面影响，在日常生活中80%的电路故障出现的直接原因皆是隐形故障[2]。为更好地维持变电站的正常运行，在日常电力作业中应将隐形故障排查视为工作重点内容，及时发现其中存在的潜在问题，并进行针对性处理。此外，跳闸元件运行状态也应是电力工作人员关注的焦点，保证在隐形故障出现后可以第一时间发出有效解决指令，减少因电力故障造成的经济损失。除上述故障外，继电器烧毁、继电器不复位等也是日常生活中较为常见的故障，在实际工作过程中，必须充分了解当前线路情况，精准发现其中存在的问题，降低因多种故障引发电网瘫痪的几率。

2.1 易遭受瞬间电流冲击

在电网系统中，110kV变电站变压器易遭受瞬间电流冲击，由于变压器自身承受冲击电流的能力非常低，因而瞬间电流具备非常强的破坏性，致使继电保护受损，甚至击穿变压器相关设备。例如，在变电站继电保护正常运行情况下，在变压器低压侧周围，如发生短路状况，电流瞬间变高，在低压四周形成一定强度的电流冲击，破坏低压侧的稳定性，当低压侧短路的时间过长时，甚至会烧毁变压器内部设备。变压器作为变电站继电保护中非常重要的设备，如被烧毁时则说明继电保护存在一定的故障缺点，难以保障变电站的正常运行，致使继电保护出现故障，引发设备烧毁[3]。

2.2 变压器侧缺少双重保护

由于变压器低压侧缺少双重保护，未采用断路失灵的保护形式。在110kV变电站继电保护系统中，若变压器中的10kV母线发生故障，可运用主变10kV的侧过保护予以解决，延长继电保护故障处理时间[4]。通常，在10kV侧的过流继电保护出现拒动与失灵状况时，无法进行继电保护动作。而在高压测流时，因断路器发生失灵无法响应低压侧的故障，致使断路器失去分断作用，无法排除变压器低压侧的故障，导致继电保护一直处于故障状态。

2.3 10kV出线间隔故障

若变电站配件装置的内部设备间隔较小，且未能到达规定的间隔标准时，会降低变电站配件设备的质量。母线故障，直接关系到变电站的继电保护，若继电保护母线发生故障，易导致继电保护出现整体失灵以及拒动的情况，丧失母线传输的便利条件。

3 110kV变压站继电保护故障处理优化措施

3.1 处理方法

经常用到的处理方法如下：（1）替换法，在保护装置元件不能正常运行时，可运用替换法进行元件检测，通常是不允许将正常应用的元件替换成全新元件，若故障消失，判定该元件损伤，若仍然存在故障，则需要进行其他元件的替换检测；（2）直观法，相较其他多种处理方式，直观法的整体应用更为便捷，但同时对工作人员的专业性能提出更高的要求，电力工作人员在诊断过程中必须探究分析当前继电装置的实际表现以确定当前线路故障的出现位置及其实际原因，在分析完成后，凭借自身丰富的实践经验选择针对性的处理方式，若当前开关处于拒合或拒分状态时，此种诊断方式最为适用；（3）短接法，有效缩小故障普及范围是应用短接法最为直接的目的，一般用来处理电磁所故障，该方式主要利用短线路连接继电保护部分，进而对该部分进行分析，查看故障是否出现在当前范围，若确认故障存在于此部分内应针对实际情况进行诊断处理，否则应重新更换当前短接位置，在最短时间内发现故障所在位置；（4）检修更换元件法，通常，相关管理部门对各元件的检查、更换时间都有着明确的规定，大多数电力管理工作人员也皆是以此为依据开展日常工作，降低元件故障出现几率，该方法要求工作人员具备多年实践经验，熟悉了解装置中的各个元件，从而有效保证更换元件的效率及安全性，提升继电装置故障处理速度；（5）逐项替代法，首先拆分已经并联到一起的回路，依照规律对其实施重新放置，在放置某一线路时如发现故障，则基本判断是该线路出现故障，后依照当前线路整体走向进行排查分析，更精准地找到故障位置。

3.2 微机保护

当前，微机保护、自动化已成为我国大多数110kV变电站的基本配置，可促进电网运行效率的有效提升。变电站微机保护主要包括继电保护、远方通信和后台保护三方面内容。其中，微机保护指在高压二次仪表室内设置单片机，使其形成相对完整的保护和测控系统，可收集当前电压柜内的电流互感器、电压互感器的电流、电压等多种模拟信号，并利用现有的科学技术对其实施转化，同时可接受当前开关量，实时掌控当前变电站多种部件的实际运行状态，第一时间内发现其存在的故障问题，并选取相应的处理方式，维持变电站的顺利运行。

4 注意事项

为进一步实现对低压电气供配电设备的预防，在实际工作中，应注意如下几点：（1）在建筑工程项目时，临时工作棚的建设与相关生活设施等都不允许在在高压线路与低压线路铺设范围内进行；（2）为保证施工人员自身的安全，需严格限制施工架空线与路边线的建立区域，不可与架具结构间的边缘位置距离过近，保证施工过程中设备的安全有效运行，同时相关施工规定标准应对设备之间的距离进行详细规定，严格按照施工标准实施改正；（3）在实际工作中，若架空线路的等级电压在1kV以下，架具结构边缘位置和架空线路间的位置应约束在4 m以上，方能继续进行施工，而当架空线路的等级电压高于1kV但不越过10kV时，架具结构的边缘部位与架空线边线的距离要保持在6 m以上。