110kV變電站繼電保護的故障與對策

陳冬平

（暢達峰電力科技有限公司，江蘇 常州 213000）

一、變電站繼電保護的工作原理

一方面，在開展繼電保護時，其主要的工作原理為當(dāng)變電站在運行時發(fā)生故障后，會出現(xiàn)電壓降低或升高、電流突然增加、溫度、瓦斯的溫度同時升高及運行頻率降低等現(xiàn)象，且該現(xiàn)象的數(shù)值大于繼電保護的額定值，進而使繼電設(shè)備發(fā)出報警信號或跳閘指令。跳閘的方式通常有兩種，即電流值與時間值，若該跳閘的性質(zhì)為電流值，電流值上升速度越快，則跳閘的速度越快；而性質(zhì)為時間值時，當(dāng)故障電流值大于整定值后，在一段時間后，為了更好地保護變電站，時間發(fā)出跳閘指令，進而暫停變電站的運行。

另一方面，在運用繼電保護技術(shù)保護變電站的過程中，其目標也較為明確，利用該技術(shù)后，可使變電站供電變得更加可靠。檢修繼電保護設(shè)備時，可提升該設(shè)備的可用系數(shù)與可靠性，防止出現(xiàn)傳統(tǒng)檢修方式的不足，并使相關(guān)設(shè)備的壽命得以延長，進而使用戶用電變得更加安全、可靠。與此同時，保護用電設(shè)備的安全也能促進相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展，當(dāng)前，在電力系統(tǒng)行業(yè)內(nèi)，正廣泛應(yīng)用繼電保護技術(shù)，且相關(guān)的保護裝置也可進行遠程輸送，技術(shù)人員可利用其數(shù)字化的特征，盡快實現(xiàn)系統(tǒng)搶修。當(dāng)前的搶修方式與過去有所不同，由預(yù)知性檢修替代了計劃性檢修，使檢修的盲目性有效降低，改變了過去由經(jīng)驗來判斷檢修的方式。

二、智能變電站具備的主要功能

（一）控制功能

智能變電站具備的控制功能經(jīng)過設(shè)計和發(fā)展具有多重性優(yōu)點，能夠進行有效的實現(xiàn)相關(guān)功能的檢測，這些優(yōu)點也是智能變電站基本性要求，在進行智能變電站的管理時，要采用科學(xué)規(guī)范合理的方案開展相關(guān)工作。

（二）檢測功能

智能變電站的檢測功能在實際的應(yīng)用十分廣泛，對相關(guān)的任務(wù)的解決是非常重要的，檢測功能就是對誤差工作進行分析和報告，進而實現(xiàn)智能變電站的功能性。檢測功能包含檢測的進度和質(zhì)量，同時在檢測過程中能夠找出問題的解決方式，能夠避免很多防誤技術(shù)的發(fā)生。

三、變電站繼電保護常見故障分析與應(yīng)對措施

（一）開關(guān)拒合故障

變電站進行輸變電的過程中，用于實現(xiàn)繼電保護工作的常見設(shè)備裝置通常為電流速斷與過電流保護裝置。而對于變電站的持續(xù)穩(wěn)定供電與突發(fā)的供電中斷情況而言，其在變電站運行過程中的出現(xiàn)與否都是由開關(guān)的通暢與中斷所決定的。一般開關(guān)拒合故障在變電站投入使用后的前期整體發(fā)生概率相對較低。但在變電站設(shè)備投入一定時間的使用后，隨著用電負荷與配變電容量的不斷提升，開關(guān)拒合故障的發(fā)生概率也會隨之一同提升。而結(jié)合具體研究工作的展開可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致變電站設(shè)備出現(xiàn)開關(guān)拒合故障的問題主要為兩個方面。其一為負責(zé)承載該開關(guān)的線路出現(xiàn)了相間短路的問題；其二為開關(guān)階段出現(xiàn)焊死或合閘卡住的情況，導(dǎo)致其難以復(fù)原所引發(fā)的。

在對其進行維修的過程中，僅需要將延時閉合常開點重新接入，便可以避免相應(yīng)問題的出現(xiàn)。這種問題的出現(xiàn)是由于在進行合閘的過程中，沖擊電流所帶來的影響所導(dǎo)致的。在變電站開關(guān)起動后，其沖擊電流相對較小，使得供電時所需承擔(dān)的負荷也較小，但隨著使用時間的增長，沖擊電流逐漸增大，使得供電負荷也隨之提升，而在電流值達到保護裝置啟動的臨界點時，便會產(chǎn)生開關(guān)拒合的現(xiàn)象。為此，可以通過調(diào)整運行方式的措施，來實現(xiàn)對沖擊電流強度的有效控制，以避免開關(guān)拒合問題的出現(xiàn)。

（二）主變差動保護故障

對于變電站輸變電效果的持續(xù)與穩(wěn)定而言，如果設(shè)備在運轉(zhuǎn)的過程中存在有潛在故障也會使自身在實際應(yīng)用的過程中整體上的質(zhì)量受到影響。而且從實際工作經(jīng)驗上進行分析也可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)停電問題的出現(xiàn)，都是由于潛在故障的原因所引發(fā)的。在對某110kV變電站調(diào)試故障進行解決的過程中，在將設(shè)備重新進行連接并啟動運行后發(fā)現(xiàn)，其35kV側(cè)的負荷功率達到了620kw以上后，繼電保護裝置會立即發(fā)出警報。但在調(diào)試的過程中可以發(fā)現(xiàn)，在設(shè)定值為0.2a時，繼電保護的警報會在大約5秒的延遲后起動。這種情況的出現(xiàn)與存在表明了線路電流超過了臨界值的不平衡路線。在判定故障為這種情況時，可以采取計算的方式來予以明確，在對該案例中的相關(guān)數(shù)據(jù)進行計算后發(fā)現(xiàn)35kV側(cè)的kpm值為1.39，而該側(cè)的CT變化比值原本應(yīng)為200/5但卻被設(shè)置為400/5，因此需要以此作為基礎(chǔ)，來對線路進行調(diào)試，使設(shè)備的運作處在了一個穩(wěn)定的狀態(tài)下。

（三）低壓側(cè)近區(qū)故障

在變電站運行的過程中，其低壓側(cè)近區(qū)故障的出現(xiàn)通常都是由于短路問題現(xiàn)象的出現(xiàn)，致使較大的電流沖刷變壓器，令變壓器的整體動態(tài)穩(wěn)定性無法得到保障，使變壓器本身受到損傷所導(dǎo)致的。并且，在出現(xiàn)低壓側(cè)近區(qū)斷路問題后，變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也更加容易受到破壞。對于變壓器來說，其在運轉(zhuǎn)的過程中是難以承受長時間的大電流瞬時沖擊的。這就使得在低壓側(cè)近區(qū)故障的排除成為了保護變壓器功能完整性的核心內(nèi)容。

而在對低壓側(cè)近區(qū)故障進行排查的過程中，首先需要根據(jù)其整體上的結(jié)構(gòu)特點，來選擇相應(yīng)的過流保護裝置應(yīng)用于其中，并確保過流保護裝置在限流速斷功能上的表現(xiàn)，以此來使低壓出線速斷能夠得以實現(xiàn)。同時，結(jié)合高壓側(cè)閉鎖過流敏感度要高于低壓側(cè)母線的特點?？梢酝ㄟ^對低壓側(cè)過流進行劃分的形式，使其表現(xiàn)為配合出線電流的過電流，以及用于進行速斷處理的限時速斷。由此可以看出，變壓器內(nèi)部通過限時速斷功能的應(yīng)用，可以在低壓側(cè)母線與出線近區(qū)出現(xiàn)故障與異常問題時，在斷路器與速度保護尚未啟動的情況下，通過限時速斷及時的進行處理，以實現(xiàn)對變電站使用過程中相關(guān)問題的快速解決。此外，在對變電站繼電保護故障進行排查的過程中，可以通過采取定期對二次回路的工作效率與工作質(zhì)量進行檢驗與維護的措施，使繼電保護裝置的工作效率與質(zhì)量得到優(yōu)化，從而及時對設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)故障原因與位置進行把握。

結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前我國電網(wǎng)的基礎(chǔ)即為變電站，為了使變電站更好地工作，管理人員積極開展變電站技術(shù)，在開展的過程中，引入繼電保護，從而使變電站運轉(zhuǎn)正常。依據(jù)繼電保護的工作原理，應(yīng)主要保護變電站的線路與母線，可有效加強變電站的穩(wěn)定。