110kV變電站繼電保護故障及應對措施探討

摘 要：110kV變電站數量不斷增加，其作為電網系統中的重要組成部分，為提高其運行穩定性，必須要就繼電保護方面進行分析，采取合理的措施對其進行優化完善，降低各項因素的影響。目前雖然有更多新型設備與技術被應用到繼電保護系統中，但是受各方面因素影響，在實際運行過程中仍存在一定問題，還需要在現有基礎上進行總結分析，確定故障發生原因，有針對性的進行優化，文章就此方面內容進行了簡要分析。

關鍵詞：110kV變電站；繼電保護；電力系統

繼電保護為保障電力系統正常運行的主要措施，可以在系統發生運行故障后，及時采取保護動作來切除故障，縮小故障影響范圍，降低故障損失。因此為提高110kV變電站運行綜合效益，必須要對現行繼電保護系統進行分析，確定各類故障發生的原因，從技術與管理方面進行處理優化，最大程度上減低故障發生概率，保證整個電力系統的正常運行，提高繼電保護效率。

1 110kV變電站繼電保護分析

110kV變電站繼電保護裝置，必須能夠正常運行，可以及時準確的分辨出被保護元件當前狀態是否正常，并確定其為保護區內故障或保護區外故障。為保證保護系統能夠準確動作，應確定其滿足選擇性、速動性、靈敏性以及可靠性等要求，在變電站運行故障發生后能夠及時將故障切除，避免對系統其它部位產生影響[1]。如果變電站系統內存在故障設備或者斷路器拒動情況，應切除故障就近設備或者線路，將影響范圍控制在最小。繼電保護裝置的運行，需要滿足110kV變電站運行需求，可以長時間持續運行，及時處理存在的問題，提高系統運行穩定性。

2 110kV變電站繼電保護所存問題

2.1 保護裝置故障

110kV變電站現行繼電保護裝置無論是質量還是性能均有一定程度的提升，在運行過程中也能夠起到更大的作用。但是相應的電網運行風險也不斷加大，導致裝置在運行過程中還會出現多種故障問題，影響其運行穩定性。如最為常見的電源問題、環境問題，即在長時間連續運行狀態下，存在大量靜電塵埃顆粒積聚在插線焊接點位置，形成額外導電通道，加大了故障發生概率[2]。另外，干擾性與絕緣性也是常見故障原因，即計算機保護系統與設備絕緣性自身抵抗力較低，在系統運行過程中某些邏輯元件出現運行錯誤，而影響繼電保護效果。

2.2 保護力度故障

主要是指變壓器10kV側保護力度不夠大，采用過流保護方法進行延時切除需要在主變10kV側完成，來解決母線故障，來保證變壓器能夠有效抵御大電流沖擊作用。受變壓器過流保護作用影響，斷路器如果出現拒動或者失靈現象，即可以通過利用高壓側相應電壓來實現過流保護作用。

2.3 互感器故障

在110kV變電站繼電保護系統中，互感器為重要組成部分，可以實現對整個電力系統運行狀態的監控。但是如果電流互感器電流比較大，會使得電流速度快速提升，而出現二次電流失真問題。或者是電力互感器存在嚴重飽和，使得傳變特性輸出結果顯示為零，將斷路器狀態維持在拒動狀態。如果互感器出現運行故障，會在根本上影響繼電保護系統基礎功能的發揮效果，情況嚴重的甚至會出現變壓器越級跳閘問題。

2.4 短路故障

短路故障在變壓器低壓側近區域比較常見，一旦出現勢必會造成大電流對變壓器設備的沖擊，而對設備運行穩定性產生影響，如果不能及時采取措施處理，甚至會導致電壓器被燒毀。并且，如果短路故障發生在低壓側近區，除了會對變壓器產生影響，甚至還會對邊胍器內部造成損傷。另外，電壓互感器二次電壓回路故障也比較常見，其作為110kV變電站繼電保護開端部分，必須要采取良好的措施對其進行優化。

3 110kV變電站繼電保護故障常見處理措施

3.1 直觀法

應用直觀法對繼電保護故障進行分析，即采取措施對故障直接進行測試，一般應用于電子儀器無法直接測試判斷故障的情況。當繼電保護裝置插件出現位置故障，并且無備用元件更換的前提下，可以選擇用直觀法進行測試，即通過110kV開關拒分或者柜臺狀態判斷故障原因。當臺閘基礎器運行狀態正常，并且電氣回路正常時，則可以判斷故障發生在電力系統內部。另外，如果110kV繼電器出現顏色或者氣味異常的情況，則可以判斷設備內部發生故障，需要及時進行排查并對故障元件進行更換。

3.2 檢查更新元件法

此類方法為110kV變電站繼電保護處理中最為常見的方法，在實際應用中具有良好的效果。即配置專業檢修團隊，在日常工作中對變電系統中各運行元件進行檢修，確定其狀態是否正常，一旦發現運行異常，或者老舊故障元件，需要及時對其進行更換[3]。通過檢查更新的方法，來保證整個變電系統的正常運行，將元件因素對系統運行效果的影響降到最低，提高系統運行穩定性。

3.3 替換法

替換法實施的本質即將存在故障的元件替換掉，在實際應用中，檢修人員可以將存在問題的元件進行替換處理，如果替換后故障消失，則證明該替換元件存在問題。如果替換后故障依然存在，則可以證明該替換元件正常，由此可以判斷系統中存在的故障元件，縮小故障范圍。

3.4 短接法

利用短接法可以更快速地確定故障發生范圍，在實際應用中，就是對繼電保護系統中某一部分進行短路連接處理，然后對系統運行狀態進行觀察，確定該短接位置是否存在運行故障。如果短接效果不明顯，則證明此部位不存在故障，更換另一位置短接即可。此種方法與替換法具有一定的相似處，但是在實際應用中具有一定的局限性，因此只被應用于回路開路故障或者電磁鎖故障檢測中。

4 110kV變電站繼電保護故障改進實例分析

4.1 實例概述

以某110kV變電站為例，其設置有主變一臺，35kV三回出線，10kV八回出線。其中，10kV配電系統采用開關型號為SN10-10Ⅱ型少油斷路器，配置CD10型直流電磁操動機構[4]。為保證電力系統運行穩定性，為此線路設置了點流速斷保護與過電流保護裝置。

4.2 故障表現

10kV 10#開關自投運以后，一直維持在良好的運行狀態，但是現在服務區域負荷上升，配變容量增大，逐漸出現拒合問題。變現為合閘時，開關出現連續跳合聲響，有時可以合上，有時不能合上，初步判斷此問題主要是因為“開關跳躍”。

4.3 故障分析

針對故障初步判斷情況，對10kV 10#開關控制與保護回路進行了檢測，排除“開關跳躍“原因，并通過現場觀察判斷，此故障主要是因為保護裝置動作原因引起。開關拒合時出現過流信號掉牌情況，運行人員認為此問題主要因為開關柜振動較大引起的，但是經過對控制與保護回路的檢查，確定開關過流保護不存在時限。過電流保護時間繼電器延時閉合常開接點未接入回路，而是將瞬動常開接點接入回路。針對此需要對時間繼電器接點進行改接處理，恢復開關運行狀態后，拒合故障消失。

5 結束語

為滿足社會生產生活需求，110kV變電站作為電力系統的重要組成部分，其運行效果直接決定著整個電力系統運行可靠性，因此必須要加強對其繼電保護裝置的研究。目前110kV變電站繼電保護還存在部分問題，需要在現有基礎上，分析確定各類故障發生的原因，有針對性的采取措施進行優化，降低各項因素的影響，爭取不斷提高設備運行的穩定性。

參考文獻

[1]甄蘭英.110kV變電站繼電保護故障及應對措施[J].電子制作，2013，16：236.

[2]馮冉.110kV變電站繼電保護故障及應對措施探究[J].山東工業技術，2015，8：204.

[3]黃存強.110kV變電站繼電保護故障及改進措施探析[J].民營科技，2008，12：33-34.

[4]阮燕通.110kV變電站繼電保護故障及應對措施[J].山東工業技術，2015，5：187.