110kV變電所保護(hù)裝置常見(jiàn)事故及應(yīng)對(duì)措施

田 鑫

（山東兗礦保安服務(wù)有限公司，山東 鄒城 273515）

繼電保護(hù)裝置是110kV變電系統(tǒng)中主要的保護(hù)裝置，繼電保護(hù)裝置可以在變電所的變電系統(tǒng)、電子元器件以及變電設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)快速、自動(dòng)以及智能地選擇相應(yīng)的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，保障在出現(xiàn)事故后及時(shí)切斷故障線(xiàn)路，同時(shí)確保變電所內(nèi)的非故障設(shè)備仍然能夠正常運(yùn)行。變電所的線(xiàn)路保護(hù)裝置可以在線(xiàn)路發(fā)生故障后，第一時(shí)間對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行判斷，通過(guò)科學(xué)、穩(wěn)定、高速的操作，隔離故障線(xiàn)路，保證系統(tǒng)中線(xiàn)路的正常運(yùn)行。保證故障線(xiàn)路不會(huì)對(duì)系統(tǒng)中的其他設(shè)備或者線(xiàn)路產(chǎn)生連帶故障，確保變電站的正?？煽窟\(yùn)行。通過(guò)數(shù)據(jù)調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，變電所電氣設(shè)備出故障的主要原因?yàn)樵O(shè)備老化和絕緣失效。在變電所設(shè)備運(yùn)行和保養(yǎng)過(guò)程中，隨著時(shí)間的推移，這種問(wèn)題逐年增加，同時(shí)運(yùn)行環(huán)境的惡化也會(huì)加速變電所的設(shè)備老化。

1 110kV變電站保護(hù)裝置常見(jiàn)問(wèn)題

最近一段時(shí)間，國(guó)內(nèi)110kV變電所發(fā)生多起由于變電設(shè)備故障引發(fā)火災(zāi)爆炸，從而造成電力設(shè)備事故的案例，因此，110kV變電站的保護(hù)裝置發(fā)揮了不可替代的作用，引起變電所設(shè)備故障的常見(jiàn)原因主要包括以下三個(gè)方面：

變電所的變壓器低壓側(cè)缺乏必要的保護(hù)，在一般情況下，變壓器低壓側(cè)應(yīng)同時(shí)具有斷路器和過(guò)電流保護(hù)。當(dāng)10kv母線(xiàn)發(fā)生故障時(shí)，過(guò)電流保護(hù)可以延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，消除故障。同時(shí)，斷路器還可以使變壓器內(nèi)部電路斷開(kāi)，從而防止燒穿故障。如果此時(shí)過(guò)流保護(hù)和斷路器不能正常反應(yīng)，則變壓器高側(cè)的過(guò)流無(wú)法在低側(cè)感應(yīng)，導(dǎo)致故障。

變壓器瞬時(shí)電流沖擊電阻弱。在失電過(guò)程中，電流波動(dòng)時(shí)有發(fā)生，變壓器低壓側(cè)可能發(fā)生短路。此時(shí)，變壓器將在瞬間受到大電流的沖擊。如果變壓器不具有很強(qiáng)的承受瞬間電流的能力，它很可能在瞬間因大電流而燒毀。輸出時(shí)間間隔的錯(cuò)。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)配電裝置，內(nèi)部出線(xiàn)間距應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)。然而，由于部分設(shè)備生產(chǎn)工藝較差，出線(xiàn)間距過(guò)小，設(shè)備質(zhì)量較差，容易引起變壓器故障。

2 線(xiàn)路保護(hù)配置分析

110kV變電所的線(xiàn)路保護(hù)配置主要包括過(guò)流保護(hù)、限時(shí)電流速度保護(hù)以及電流速動(dòng)保護(hù)這三種方式。線(xiàn)路過(guò)流保護(hù)是指通過(guò)選擇電流與合閘進(jìn)行配合，從而實(shí)現(xiàn)電流的獨(dú)立保護(hù)的目的。在對(duì)35kV線(xiàn)路進(jìn)行保護(hù)時(shí)，可以通過(guò)限時(shí)電流速動(dòng)保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)限時(shí)電流速度保護(hù)以及電流速動(dòng)保護(hù)保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行，其中，三相依次合閘，作為傳統(tǒng)設(shè)備的創(chuàng)新升級(jí)改造，猶豫期運(yùn)行故障少，運(yùn)行可靠，構(gòu)造科學(xué)，從而成為變電所保護(hù)裝置中應(yīng)用最為廣泛的配置。但是變電所在運(yùn)行的過(guò)程中，出現(xiàn)的故障也不是一成不變的，由于外部環(huán)境的改變以及系統(tǒng)內(nèi)部的異常事故，都會(huì)引發(fā)線(xiàn)路保護(hù)配置的故障。因此在對(duì)線(xiàn)路故障進(jìn)行處理時(shí)，必須要做到具體問(wèn)題具體分析，針對(duì)變壓器的重要程度裝設(shè)、變壓器容量實(shí)行有效的保護(hù)。

3 本體故障及其保護(hù)配置

單相接地短路、繞組對(duì)柵極短路和相間短路是常見(jiàn)的故障現(xiàn)象。由于本體產(chǎn)生的短路電流在變壓器油中受熱分解，產(chǎn)生大量氣體，可能引起變壓器爆炸。因此，為了避免鐵心燒損和繞組絕緣損壞，可以通過(guò)主變壓器的保護(hù)范圍和動(dòng)作進(jìn)行分析：首先，分析主變壓器的差動(dòng)保護(hù)。作為110kv側(cè)單相接地短路、主變保護(hù)范圍和主變線(xiàn)圈匝間短路的主保護(hù)，主變差動(dòng)CT三側(cè)之間可進(jìn)行正常保護(hù)，達(dá)到保護(hù)本體的目的。

3.1 110kV保護(hù)配置

110kV的保護(hù)配置可以從三個(gè)方面進(jìn)行分析：一是110kV復(fù)合壓塊過(guò)流的保護(hù)配置。110kV母線(xiàn)作為變壓器跳閘保護(hù)的最后一級(jí)，與主變壓器隔離，作為10kV、35kv線(xiàn)路保護(hù)和母線(xiàn)保護(hù)的后備保護(hù)，能有效地達(dá)到保護(hù)復(fù)合電壓阻塞過(guò)流的目的；其次，對(duì)110kV間隙零序過(guò)流的保護(hù)可以從兩個(gè)方面進(jìn)行分析：一方面，通過(guò)保護(hù)動(dòng)作跳變；主變壓器35kV開(kāi)關(guān)保證了系統(tǒng)母線(xiàn)故障的主保護(hù)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了35kV線(xiàn)路的備用保護(hù)。另一方面，主變壓器10kV開(kāi)關(guān)和35kV開(kāi)關(guān)通過(guò)保護(hù)動(dòng)作，可通過(guò)電流跳閘，使電流沿電壓閉塞方向跳閘，從而消除110kV-35kV-10kV線(xiàn)路在投入運(yùn)行過(guò)程中的故障。另外，對(duì)10kV共相電壓閉塞過(guò)流實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)，110kV整個(gè)系統(tǒng)保護(hù)通過(guò)保護(hù)動(dòng)作跳變主變壓器10kV母線(xiàn)故障實(shí)現(xiàn)；三、110kV零序過(guò)電流保護(hù)。對(duì)110kv母線(xiàn)開(kāi)關(guān)和跳變主變壓器的三面進(jìn)行保護(hù)。10kV、35kV、110kV流變變壓器過(guò)載時(shí)，可通過(guò)延時(shí)郵件發(fā)送主變壓器過(guò)載報(bào)警，及時(shí)修復(fù)相關(guān)故障，確保正常運(yùn)行安全無(wú)誤。

3.2 主變本體保護(hù)

非電保護(hù)是主變壓器本體保護(hù)的別稱(chēng)，由負(fù)載輕氣、本體釋壓、本體輕氣、負(fù)載重氣和主變壓器重氣組成。主變壓器本體故障主要來(lái)自油浸變壓器油箱故障。在輕、重氣中發(fā)生異常氣體作用時(shí)，由于其敏感性高，容易引起故障。通過(guò)對(duì)變壓器的維修和更換，可以解決相應(yīng)的故障，在跳閘系統(tǒng)投入運(yùn)行前，應(yīng)將重氣投入跳閘系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)操作。如果主變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)釋放閥的作用，對(duì)系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行報(bào)警或跳脫主變壓器的三側(cè)開(kāi)關(guān)，從而達(dá)到保護(hù)主變壓器本體的目的。當(dāng)有載調(diào)壓重氣與主體重氣發(fā)生故障時(shí)，可跳脫110kv母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)、主變壓器三側(cè)開(kāi)關(guān)并觸發(fā)報(bào)警，保護(hù)主變壓器本體。如果故障發(fā)生在油位異常、溫度過(guò)高、有載調(diào)壓輕氣和本體輕氣部分，且故障發(fā)生一段時(shí)間后，主變壓器本體可通過(guò)延時(shí)報(bào)警保護(hù)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)的輸配電技術(shù)的不斷發(fā)展，變電所的保護(hù)裝置也在不斷晚上，變電所內(nèi)部常見(jiàn)的事故處理能力也在不斷的提升，在保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也進(jìn)一步增加了電力運(yùn)行的安全和穩(wěn)定性。電力設(shè)備的發(fā)展將直接促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，提高人民生活水平。這就要求各地區(qū)相關(guān)人員對(duì)110kV變電站繼電保護(hù)情況進(jìn)行深入分析，在剩余誤保護(hù)操作中予以停止和糾正，對(duì)于正常運(yùn)行中出現(xiàn)的故障，對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、及時(shí)更換，同時(shí)，110kV變電站繼電保護(hù)工作人員要進(jìn)行安全檢查。完善管理和工作模式，確保繼電保護(hù)工作隊(duì)伍的整體水平。