220kV变电站继电保护改造中存在的问题及解决措施

王超

摘要：在社会高速发展的背景下，电网建设工作在持续进行，电网内部结构得到极大的优化。在此背景下220kV变电站继电保护得到行业人员的重视，其实我国电网结构中较为重要的一环，一旦在运行阶段出现问题，将会直接影响到供电效果，还可能出现大面积停电事故，影响民众生活和工作。因此，需要加强对220kV变电站继电保护工作的关注度，本文收集大量资源，整理影响220kV变电站的因素并提出优化管理措施。

关键词：220kV变电站;继电保护;改造工作;管控措施

在国家大力推进基础建设的过程中，基础设施得到极大的完善，考虑到当下人们对电能的迫切需求，需要加强对电力设备的关注度，还应该选择科学的方式进行控制。我国电网建设工作在最近几年高效推进，现有的电力网络得到完善，关于220kV变电站继电保护改造也在持续跟进，对大众可靠、安全的用电有巨大意义。

一、继电保护现状

在我国科技水平不断提高的今天，电器设备的应用量不断增加，该变化也增加变电站工作负荷。变电站中的继电保护系统在网络技术和现代化技术发展过程中，将电力系统保护、检测、通信等功能集结起来，让继电保护系统可以控制每一操作单元，共享系统运行阶段监测到的信息，提高继电保护系统运行的稳定性。电力系统运行过程中，能否实现有效的控制，关键点在计算机系统的操控能力，应该加强信息化技术和网络化技术的应用强度，提高电力系统运行的稳定性和安全性[1]。

在人工智能技术高速发展的过程中，变电站将其应用到管理工作中，提高电力系统管理工作的智能程度。围绕电力系统运行控制需求，建立科学的控制体系，提高变电站在信息处理方面的能力，进行针对性控制，强化变电站继电保护能力。

二、220kV及以上变电站影响因素

（一）接地故障

变电站内部设备运行时间会出现较大的电流，在设备运行期间外界的干扰因素众多，会对变电站内部设备运行线路形成巨大冲击，难以让电路处于稳定的运行状态，一般需要对变电站设备进行接地操作，从而提高变电站运行的稳定性，保障变电设备安全运行。考虑到变电站设备运行产生大量电流的情况，一般会进行接地处理。但是此种做法仍然难以良好的解决变电站设备接地故障，设备接地仍然会出现很多问题，电流会从变电站中性点经过，随后会在接地网络传输，经过一系列流程后，最终回到故障点，此时便会形成较大的电势差，对设备运行造成不小的影响，还会降低设备的工作效率[2]。

（二）电感耦合

在变电站运行期间隔离开关会对设备运行状态形成干扰，部分隔离开关在应用阶段电流从高压线主线经过，在线缆周围形成较大的磁场。电缆周围磁通密度较高，会对二次设备回路形成干扰，导致设备在高电压的影响下无法稳定运行。

（三）过渡电阻

220kV变电站在运行期间会可能发生接地故障，因过度电阻无法使内部设备处于稳定的状态、过渡电阻是指介质经过的线路出现放电现象，此时电压受到过度电阻暂态分量、谐波电流的影响出现小幅度波动，其不会使变电设备出现故障，但是会严重影响到气电保护。在保护动作实施期间，阻抗值有极大的影响，但是仍然可能因距离保护超越动作情况的出现，导致系统无法处于稳定的运行状况。差动保护会出现较大的制动电流。一般高阻故障可以使用连续电流处理，应用改种方法实现零序保护，利用连续零序差动延时特点，预防高阻接地故障。如果发生高阻接地故障，在线路中会出现电压跌落值过少的情况，在此种情况下会产生较大的连续电流。

（四）雷电

外界环境因素会对变电站运行形成一定的影响，220kV变电站可能在运行机件受到雷电的干扰无法正常运行。变电站内部拥有众多设备，在设备运行阶段产生较强的电荷，在雷雨季节此类电荷便会增加变电站运行的危险程度，容易引发雷击事故。变电站自身变带有一定电荷，容易招惹雷电中的电荷，在雷电电荷的影响下导致顺着高频流出现或对电源屏蔽层造成最大冲击。相应干扰电压在电缆中无序流动，导致继电保护设备无法可靠、稳定的运行。如果电路与设备受到电流的影响较为严重，还会损坏继电保护设备，降低电路系统运行的稳定性。当下应该采取科学的手段，将外界环境因素对变电站运行形成的干扰控制在最低水平。

三、220kV变电站继电保护屏蔽干扰的方法

（一）过流电限制设施

如果出现超负荷或外部短路的情况，可能与变电设备在运行阶段出现电流过载问题有关。在电流过载的影响下，导致智能变电站设备无法处于稳定的运行状态，在外部出现故障容易发生跳闸的情况，超负荷电流与其他电流存在一定的电流差。为解决电流问题，需要采用过流电线的方式，由此精准的测量过流电电流值。如果出现超负荷电流情况，向智能终端快速发出警报并开展智能保护动作，在智能保护系统作用下，及时启动保护程序，确保继电保护系统可以正常运行，不会对电力系统运行造成不良的影响[3]。

（二）變压器保护设施

将监视和通信两者有机的结合起来，在该模式下监视保护变电器的运行情况，结合各类电器设备，进行全过程控制。智能化开关是电器单元的重要构成元素，在变电器保护壳中存在大量的保护流程，有20多项标准流程。按照标准流程进行控制，迷你设施电流电压的运行情况，对开关量也有一定的保护和支持作用。保护变压器时，应该围绕变压器保护需要将保护层调整为分布式模式，在该模式下金小姑娘差动保护工作，还可以使用后备保护和集中安装等方法，提高变压器保护设施的应用水平，达到保护电力系统的目的。

（三）继电保护系统

在220kV变电站继电保护方面，应该提高继电保护系统运行的稳定性，还需要调整系统保护方式，将继电保护系统哈智能化变电站体系有机的结合在仪器，利用纵联差动模式保护线路，对电压间隔单元进行控制和保护动作，装置模式的应用，选择后备式和集中式相结合的方法，由此可以检查电力系统的运行情况，达到保护继电系统的目的。选择科学的防护手段，在继电系统运行过程中进行合理的控制，提高系统运行的有效性、稳定性。变电站继电保护工作尤为重要，选择智能化手段进行全过程控制，可以及时掌握继电系统的运行状况，快速发现系统异常状态并进行控制。

（四）调整继电保护设备的电位面

分析220kV变电站内部设备的运行情况，加强对变电站内部设备的控制能力，在当下使用计算机利用监控设备传回的数据，监控变电站内部设备的运行情况，远程控制变电站设备。使用计算机监测系统运行情况，便于工作人员管理变电站设备。变电站内部的继电保护涉笔和电气设备数量众多，选择计算机集中控制相关设备，利用网络进行全面控制，在相关方式下掌握变电站内部电气设备和继电保护装置的运行情况。调整变电站内部电气设备和继电保护装置的电位面，对设备进行精细化控制，因为两者的电位面相同，便于管理人员控制设备。在管理过程中还可以及时发现设备出现的故障，结合掌握的问题进行控制。然而，结合以往案例，变电站电气设备和继电保护装置，任何一方出现故障均会对另一方面造成影响，如果问题得不到及时的解决，故障带来的影响会不断扩张。在问题发展到一定程度后，会对变电站内其他设备形成不良的影响，降低设备运行的可靠性和稳定性。为提高继电保护装置的工作能力，需要分析220kV变电站设备运行情况，还应该积极推进抗干扰和继电保护工作。

在继电保护控制方面应该调整继电保护的电位面，同时将其作为控制电气设备稳定运行的保障。研究220kV變电站中继电保护和其他设备的电位差，并进行科学的控制，使其处于合理的区间。在设备故障控制方面，应该加强对设备故障的控制力度，还应该追踪继设备的运行情况，采用科学的维护方式进行控制。

（五）控制变电站接地电阻

220kV变电站在运行过程中，应该研究电力设备的运行情况，为使电力设备一直处于稳定的运行状况，应该关注接地保护工作。在变电站运行过程中，还需要分析接地电阻的应用情况，其也会对系统相关设备形成一定的影响。为了降低外部环境因素对变电站设备运行形成的干扰，提高变电站雷电因素防控能力，姨娘合理的使用避雷器和互感器。按照防护需要确定相关设备的引用数量，在变电站运行期间，应该完成电流效应的规避动作，需要适当的降低接地电阻，将其限制在合理范围内。在变电站运行过程中，为了更好的规避设备故障，应该加强对电力系统的防控监管能力，防止设备在运行过程中发生故障。选择科学的方式，降低变电站接地电阻，强化变电站内部设备在抗干扰能力，为设备运行营造安全的环境，让变电站继电保护系统稳定、安全的运行。

结语：

在变电站继电保护方面，选择过流电限制设施、变压器保护设施、继电保护系统、调整继电保护设备的电位面、控制变电站接地电阻等方式，提高电力系统运行的可靠性。

参考文献

[1]张霄霄，吴伟强，徐刚，等.变电站继电保护系统的问题及解决对策[J].电力系统装备，2020，000（007）：116-117.

[2]杨泳星.变电站继电保护常见故障与对策分析[J].通信电源技术，2020，198（06）：279-280.

[3]舒诗雄.220kV变电站电压互感器常见故障及解决措施分析[J].科技资讯，2020，577（04）：41-42.