110kV变电站继电保护的故障与对策

陈冬平

（畅达峰电力科技有限公司，江苏 常州 213000）

一、变电站继电保护的工作原理

一方面，在开展继电保护时，其主要的工作原理为当变电站在运行时发生故障后，会出现电压降低或升高、电流突然增加、温度、瓦斯的温度同时升高及运行频率降低等现象，且该现象的数值大于继电保护的额定值，进而使继电设备发出报警信号或跳闸指令。跳闸的方式通常有两种，即电流值与时间值，若该跳闸的性质为电流值，电流值上升速度越快，则跳闸的速度越快；而性质为时间值时，当故障电流值大于整定值后，在一段时间后，为了更好地保护变电站，时间发出跳闸指令，进而暂停变电站的运行。

另一方面，在运用继电保护技术保护变电站的过程中，其目标也较为明确，利用该技术后，可使变电站供电变得更加可靠。检修继电保护设备时，可提升该设备的可用系数与可靠性，防止出现传统检修方式的不足，并使相关设备的寿命得以延长，进而使用户用电变得更加安全、可靠。与此同时，保护用电设备的安全也能促进相关企业的经济发展，当前，在电力系统行业内，正广泛应用继电保护技术，且相关的保护装置也可进行远程输送，技术人员可利用其数字化的特征，尽快实现系统抢修。当前的抢修方式与过去有所不同，由预知性检修替代了计划性检修，使检修的盲目性有效降低，改变了过去由经验来判断检修的方式。

二、智能变电站具备的主要功能

（一）控制功能

智能变电站具备的控制功能经过设计和发展具有多重性优点，能够进行有效的实现相关功能的检测，这些优点也是智能变电站基本性要求，在进行智能变电站的管理时，要采用科学规范合理的方案开展相关工作。

（二）检测功能

智能变电站的检测功能在实际的应用十分广泛，对相关的任务的解决是非常重要的，检测功能就是对误差工作进行分析和报告，进而实现智能变电站的功能性。检测功能包含检测的进度和质量，同时在检测过程中能够找出问题的解决方式，能够避免很多防误技术的发生。

三、变电站继电保护常见故障分析与应对措施

（一）开关拒合故障

变电站进行输变电的过程中，用于实现继电保护工作的常见设备装置通常为电流速断与过电流保护装置。而对于变电站的持续稳定供电与突发的供电中断情况而言，其在变电站运行过程中的出现与否都是由开关的通畅与中断所决定的。一般开关拒合故障在变电站投入使用后的前期整体发生概率相对较低。但在变电站设备投入一定时间的使用后，随着用电负荷与配变电容量的不断提升，开关拒合故障的发生概率也会随之一同提升。而结合具体研究工作的展开可以发现，导致变电站设备出现开关拒合故障的问题主要为两个方面。其一为负责承载该开关的线路出现了相间短路的问题；其二为开关阶段出现焊死或合闸卡住的情况，导致其难以复原所引发的。

在对其进行维修的过程中，仅需要将延时闭合常开点重新接入，便可以避免相应问题的出现。这种问题的出现是由于在进行合闸的过程中，冲击电流所带来的影响所导致的。在变电站开关起动后，其冲击电流相对较小，使得供电时所需承担的负荷也较小，但随着使用时间的增长，冲击电流逐渐增大，使得供电负荷也随之提升，而在电流值达到保护装置启动的临界点时，便会产生开关拒合的现象。为此，可以通过调整运行方式的措施，来实现对冲击电流强度的有效控制，以避免开关拒合问题的出现。

（二）主变差动保护故障

对于变电站输变电效果的持续与稳定而言，如果设备在运转的过程中存在有潜在故障也会使自身在实际应用的过程中整体上的质量受到影响。而且从实际工作经验上进行分析也可以发现，大多数停电问题的出现，都是由于潜在故障的原因所引发的。在对某110kV变电站调试故障进行解决的过程中，在将设备重新进行连接并启动运行后发现，其35kV侧的负荷功率达到了620kw以上后，继电保护装置会立即发出警报。但在调试的过程中可以发现，在设定值为0.2a时，继电保护的警报会在大约5秒的延迟后起动。这种情况的出现与存在表明了线路电流超过了临界值的不平衡路线。在判定故障为这种情况时，可以采取计算的方式来予以明确，在对该案例中的相关数据进行计算后发现35kV侧的kpm值为1.39，而该侧的CT变化比值原本应为200/5但却被设置为400/5，因此需要以此作为基础，来对线路进行调试，使设备的运作处在了一个稳定的状态下。

（三）低压侧近区故障

在变电站运行的过程中，其低压侧近区故障的出现通常都是由于短路问题现象的出现，致使较大的电流冲刷变压器，令变压器的整体动态稳定性无法得到保障，使变压器本身受到损伤所导致的。并且，在出现低压侧近区断路问题后，变压器的内部结构也更加容易受到破坏。对于变压器来说，其在运转的过程中是难以承受长时间的大电流瞬时冲击的。这就使得在低压侧近区故障的排除成为了保护变压器功能完整性的核心内容。

而在对低压侧近区故障进行排查的过程中，首先需要根据其整体上的结构特点，来选择相应的过流保护装置应用于其中，并确保过流保护装置在限流速断功能上的表现，以此来使低压出线速断能够得以实现。同时，结合高压侧闭锁过流敏感度要高于低压侧母线的特点。可以通过对低压侧过流进行划分的形式，使其表现为配合出线电流的过电流，以及用于进行速断处理的限时速断。由此可以看出，变压器内部通过限时速断功能的应用，可以在低压侧母线与出线近区出现故障与异常问题时，在断路器与速度保护尚未启动的情况下，通过限时速断及时的进行处理，以实现对变电站使用过程中相关问题的快速解决。此外，在对变电站继电保护故障进行排查的过程中，可以通过采取定期对二次回路的工作效率与工作质量进行检验与维护的措施，使继电保护装置的工作效率与质量得到优化，从而及时对设备在运行过程中出现故障原因与位置进行把握。

结语

综上所述，当前我国电网的基础即为变电站，为了使变电站更好地工作，管理人员积极开展变电站技术，在开展的过程中，引入继电保护，从而使变电站运转正常。依据继电保护的工作原理，应主要保护变电站的线路与母线，可有效加强变电站的稳定。