變電所繼電保護(hù)故障分析與應(yīng)對(duì)

戎婭潔

摘要：本文主要結(jié)合一些故障實(shí)例，就變電所繼電保護(hù)故障的分析和應(yīng)對(duì)措施作了一些分析和探討。

關(guān)鍵詞：變電所；繼電保護(hù)；故障；分析；處理

中圖分類號(hào)：TM411文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

變電所繼電保護(hù)故障原因有多方面，如設(shè)計(jì)不合理、原理不成熟、制造缺陷、定值問題、調(diào)試問題、以及運(yùn)行維護(hù)不良等。當(dāng)繼電保護(hù)或二次設(shè)備出現(xiàn)問題以后，有時(shí)很難判斷故障的根源，只有找出故障的根源，才能有針對(duì)性的加以消除。查找繼電保護(hù)故障的原因?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)的事故分析處理是非常必要的，本文主要從技術(shù)角度出發(fā)，結(jié)合一些故障實(shí)例，就變電所繼電保護(hù)故障的分析和應(yīng)對(duì)措施作一些分析和探討。

一、定值問題故障的處理和應(yīng)對(duì)

定值問題主要有，整定計(jì)算的錯(cuò)誤，以及保護(hù)人員設(shè)備上定值輸入錯(cuò)誤（看錯(cuò)數(shù)，看錯(cuò)位，漏整定）等。產(chǎn)生定值問題的根本原因，主要是工作不仔細(xì)，檢查手段落后，才會(huì)造成故障的發(fā)生，因此現(xiàn)場(chǎng)的繼電保護(hù)的整定必須認(rèn)真操作，仔細(xì)核對(duì)，尤其要把握好、利用好通電檢驗(yàn)定值這一關(guān)，才能避免錯(cuò)誤的出現(xiàn)。

多CPU保護(hù)，有備用定值區(qū)時(shí)，在整定備用定值區(qū)時(shí)，需對(duì)無備用定值區(qū)的CPU在相應(yīng)的備用定值區(qū)內(nèi)復(fù)制正常定值，以免在運(yùn)行人員在切換定值區(qū)后，無備用定值區(qū)的CPU因讀不到保護(hù)定值，而出錯(cuò)。對(duì)于部分定值單上只有一次定值，勿將一次值直接整定！CT變比也是保護(hù)整定項(xiàng)目，對(duì)新投線路、改擴(kuò)建設(shè)備尤其要重視該問題！如某110kV變電所線路連續(xù)發(fā)生三次無故障跳閘，跳閘原因分析：檢查發(fā)現(xiàn)CT變比實(shí)際為150/5，與定值單要求的300/5不符，調(diào)查變比不一致原因?yàn)椋涸Ｗo(hù)CT變比為150/5，由于新增一臺(tái)4萬kVA變壓器及新增電站的投運(yùn)，供電公司根據(jù)實(shí)際情況要求將CT變比變更為300/5，地調(diào)重新計(jì)算并修改了保護(hù)定值單，供電公司安排保護(hù)人員按照新保護(hù)定值進(jìn)行了保護(hù)裝置定值修改，但未安排變電檢修人員相應(yīng)變更CT變比，造成負(fù)荷增加情況下的保護(hù)誤動(dòng)作。

二、元器件損壞引起的故障處理和應(yīng)對(duì)

電子元器件的特性易受溫度的影響，因此需控制保護(hù)室室溫。電子保護(hù)設(shè)備工作電源電壓的變化直接影響到給定電位的變化，所以要選擇性能穩(wěn)定的電源作為保護(hù)設(shè)備的工作電源，保證保護(hù)特性不受電源電厃變化的影響?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，電源板壽命一般在4~5年，應(yīng)結(jié)合停電定期更換。此外還要注意元器件的老化和損壞的影響，元器件損壞對(duì)保護(hù)定值的影響最直接，而且是不可逆轉(zhuǎn)的。

某330kV變電站1#主變I屏WBZ-500保護(hù)裝置無故障情況下差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作出口，三側(cè)開關(guān)跳閘。主變保護(hù)誤動(dòng)原因分析：檢查發(fā)現(xiàn)1#主變I屏WBZ-500保護(hù)裝置異常，在跳閘后又陸續(xù)發(fā)出差速斷動(dòng)作等信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試裝置電源，數(shù)據(jù)顯示正負(fù)15伏電源輸出異常升高至正負(fù)20伏，15V電源為裝置濾波插件、數(shù)模轉(zhuǎn)換A/D插件電源，當(dāng)其電壓升高將引起數(shù)模轉(zhuǎn)換A/D板上的芯片工作異常，導(dǎo)致采樣數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，造成本次主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)出口。

三、回路絕緣損壞引起的故障處理和應(yīng)對(duì)

2008年9月23日20時(shí)42分，某330kV變電所2#主變分接重瓦斯動(dòng)作三側(cè)跳閘，主變保護(hù)誤動(dòng)原因分析：由于變電站所在地區(qū)出現(xiàn)連續(xù)陰雨天氣，直流系統(tǒng)正極接地，接地電阻0.8千歐，接地電壓正極對(duì)地0.7伏，負(fù)極對(duì)地-223伏，保護(hù)人員對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行檢查，未找到接地點(diǎn)。3#主變系統(tǒng)出現(xiàn)第二點(diǎn)接地，造成2#主變調(diào)壓重瓦斯動(dòng)作跳閘，事故跳閘后保護(hù)人員對(duì)調(diào)壓瓦斯繼電器進(jìn)行了檢查，經(jīng)查三相調(diào)壓瓦斯繼電器上部密封均良好，內(nèi)部無積水現(xiàn)象，但進(jìn)入中相調(diào)壓瓦斯繼電器的一根二次線于調(diào)壓瓦斯穿孔處絕緣不良，并靠在了繼電器外殼上，另外調(diào)壓瓦斯繼電器二次電纜穿孔處絕緣包扎不到位，在長(zhǎng)時(shí)間雨水情況下雨水滲入，造成第二點(diǎn)接地。經(jīng)過祥細(xì)檢查，第一點(diǎn)正極直流接地點(diǎn)被找到：2#主變保護(hù)有一根應(yīng)拆除的非電器量跳閘電纜，其二次接線在#2主變安裝過程中施工單位未徹底拆除，施工單位將電纜2#主變側(cè)截?cái)嗉s20米左右，置于電纜溝底部，且未對(duì)電纜頭進(jìn)行包扎防潮處理，由于連續(xù)下雨，于電纜溝內(nèi)受潮，造成直流正極接地。

保護(hù)裝置機(jī)箱跳閘插件的背板接線距離很近，靜電灰塵積累，天氣潮濕等原因，容易形成導(dǎo)電通路，絕緣擊穿，造成事故。不易檢查發(fā)現(xiàn)的直流回路接地點(diǎn)，是一種潛在的危害，應(yīng)加強(qiáng)防范。

四、接線錯(cuò)誤引起的故障處理和應(yīng)對(duì)

某變電所其中一段線路發(fā)生B相瞬時(shí)性接地故障，變電站及線路保護(hù)動(dòng)作正確，開關(guān)重合成功。同時(shí)，330kV2#主變短引線保護(hù)動(dòng)作，3321、3320開關(guān)(2#主變當(dāng)時(shí)運(yùn)行方式為冷備用，3320、3321斷路器合環(huán)運(yùn)行)動(dòng)作跳閘。2#主變短引線保護(hù)誤動(dòng)原因分析 ：根據(jù)保護(hù)動(dòng)作報(bào)告，2#主變短引線差動(dòng)I段保護(hù)出口，動(dòng)作電流1.5A, 3321與3320電流采樣值相同，判定為短引線保護(hù)電流回路極性接反，檢查3320、3321電流互感器接線盒、端子箱查看實(shí)際接線情況并進(jìn)行CT極性試驗(yàn)，確證3321CT接至3321-3320短引線保護(hù)的電流回路在電流互感器接線盒處極性接反。

新建站，改擴(kuò)建工程中接線錯(cuò)誤較多，需要調(diào)試人員的細(xì)致認(rèn)真，更需要驗(yàn)收人員的仔細(xì)認(rèn)真。

五、工作電源問題故障處理和應(yīng)對(duì)

2008年8月16日13時(shí)55分，某220KV變附近有陣雨及雷電，線路用戶側(cè)發(fā)生故障，線路過流II段保護(hù)動(dòng)作，開關(guān)未跳閘，8秒后2#主變低壓側(cè)后備保護(hù)動(dòng)作，3502開關(guān)跳閘切除故障。開關(guān)拒動(dòng)、主變保護(hù)延時(shí)較長(zhǎng)跳閘原因分析：檢查發(fā)現(xiàn)53#蓄電池上部和兩側(cè)有裂紋，端電壓為2.9V，內(nèi)阻過大，3513、3502開關(guān)操作箱由2#直流系統(tǒng)供電，2#充電裝置由1#所用供電，1#所用在35KV甲母運(yùn)行。故障情況分析：故障時(shí)故障線路所在甲母線電壓降低，致使直流充電模塊短時(shí)停止輸出，同時(shí)蓄電池組由于內(nèi)部開路沒有直流輸出，造成II段直流系統(tǒng)失壓，II段所帶負(fù)荷短時(shí)失電，引起3513、3502開關(guān)操作箱工作電源消失，開關(guān)不能跳閘，直到 2#直流系統(tǒng)兩段交流電壓切換成功，交流II段電源供2#直流模塊工作，直流電壓恢復(fù)正常，3502操作箱工作電源恢復(fù)，此時(shí)I段直流母線所帶的2#主變A柜保護(hù)才作用于3502開關(guān)跳閘出口，系統(tǒng)故障切除。

逆變電源的輸出，有+5V，+/-12V，24V等，應(yīng)該做到任何一個(gè)電壓故障必須閉鎖整套保護(hù)并報(bào)警，但是目前不是所有廠家的的電源都能做到。

六、互感器故障處理和應(yīng)對(duì)

近年來生產(chǎn)的距離保護(hù)裝置一般都具有性能良好的電壓回路斷線閉鎖裝置，電壓回路故障不會(huì)引起保護(hù)誤動(dòng)，但實(shí)際上卻也有誤動(dòng)情況發(fā)生多由電壓互感器問題導(dǎo)致。電壓互感器二次側(cè)應(yīng)在各相回路和開口三角繞組的試驗(yàn)芯上配置保護(hù)用的熔斷器或自動(dòng)開關(guān)。開口三角形繞組回路正常情況下無電壓，故可不裝設(shè)保護(hù)設(shè)備。熔斷器或自動(dòng)開關(guān)應(yīng)盡可能靠近二次繞組的出口處裝設(shè)，以減小保護(hù)死區(qū)。保護(hù)設(shè)備通常安裝在電壓互感器端子箱內(nèi)，端子箱應(yīng)盡可能靠近電壓互感器布置。星型繞組零線與開口三角繞組零線從開關(guān)場(chǎng)到主控室應(yīng)該分纜、分芯。電壓二次回路只能有一點(diǎn)接地。如果有兩點(diǎn)接地或多點(diǎn)接地，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障，地電網(wǎng)各點(diǎn)間有電壓差時(shí)，將會(huì)有電流從兩個(gè)接地點(diǎn)間流過，在電壓互感器二次回路產(chǎn)生壓降，該壓降將使電壓互感器二次電壓的準(zhǔn)確性受到影響，嚴(yán)重時(shí)將影響保護(hù)裝置動(dòng)作的準(zhǔn)確性。

當(dāng)一臺(tái)電壓互感器停運(yùn)時(shí)，只有當(dāng)停運(yùn)電壓互感器的一次隔禳開關(guān)分開，并且二次電壓總開關(guān)1ZKK或2ZKK斷開（計(jì)量回路有單獨(dú)熔斷器時(shí)也應(yīng)斷開）時(shí)，二次回路才允許聯(lián)絡(luò)。在電壓互感器停運(yùn)或二次聯(lián)絡(luò)后要停用一臺(tái)互感器時(shí)，要首先斷開二次空氣開關(guān)，否則二次回路的電壓將到送到一次則，由于電壓互感器的變比很大，一次的電容電流將使二次回路過載，造成正常運(yùn)行的電壓互感器次級(jí)總空氣開關(guān)跳閘，影響計(jì)量及保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。

結(jié)論與總結(jié)：

本文所描述定值問題、元器件損壞、回路絕緣損壞、接線錯(cuò)誤、工作電源問題、互感器問題導(dǎo)致的故障僅是變電所繼電保護(hù)常見的一些故障，具體到變電所所繼電保護(hù)中實(shí)際出現(xiàn)的故障應(yīng)首先分析故障產(chǎn)生的主要原因，并根據(jù)不同的原因選擇故障處理和應(yīng)對(duì)措施。

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