探究220kV繼電保護的事故原因及其預防措施

何宇杰

（廣西電網(wǎng)有限責任公司南寧供電局 廣西南寧 530000）

探究220kV繼電保護的事故原因及其預防措施

何宇杰

（廣西電網(wǎng)有限責任公司南寧供電局 廣西南寧 530000）

近年來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和電力事業(yè)的不斷進步，新科技時代背景下，對220kV繼電保護技術也提出了更高的要求。本文將對220kV繼電保護事故問題及其原因進行分析，并在此基礎上就如何進行預防應對，談一下筆者的觀點和認識，僅供參考。

220kV；繼電保護；事故；原因；對策

220kV繼電保護是電網(wǎng)系統(tǒng)運行管理的重要內容，然實踐中因諸多因素的影響，導致機電保護出現(xiàn)了故障問題。220kV繼電保護，關系著整個電網(wǎng)的正常運行以及廣大人民群眾的用電安全，因此加強對該問題研究，具有一定的現(xiàn)實意義。

1 220kV繼電保護故障問題分析

隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，雖然電網(wǎng)系統(tǒng)運行整體管理水平有所提高，但是繼電保護工作中，依然存在著一些問題與不足。

1.1 非正常運行狀態(tài)下的故障

對于變電站中的220kV繼電保護設備而言，在長期的服役過程中，出現(xiàn)故障問題也是在所難免的。比如，電網(wǎng)系統(tǒng)因長時間的不間斷運行，導致局部溫度驟升，這在很大程度上會影響繼電保護效果，甚至導致繼電保護設備失靈。此外，還可能會因電壓互感器二次電壓回路發(fā)生故障問題、主變差動保護開關拒合誤動，都可能會導致220kV變電站繼電保護故障問題，進行引發(fā)各種安全事故或者隱患。

1.2 電流互感器飽和型故障

電力系統(tǒng)中的電流互感器應用，主要是為了供其繼電保護系統(tǒng)測量、采樣，并通過繼電保護測量，將電流互感器中的二次值，有效地換算成一次側電流值。電流互感器處于非飽和區(qū)時，較之于預設值而言，誤差不超過10%。然而，如果電流互感器的一次電流超過額定值十或者幾十倍，則會因鐵芯飽和而導致輸出波畸變，進而導致效值減小，此時比值誤差也會隨之增大。如果電流互感器深度飽和，而且沒有輸出，則電流繼電器不會發(fā)出動作，以致于出現(xiàn)拒動、越級跳等事故。變電站220kV繼電保護過程中，由于電流互感器飽和，因此可能會受到非常大的影響。比如，短路現(xiàn)象發(fā)生時，電流互感器中的電流就會飽和，此時感應到的二次電流較小，而且會造成定時限過流保護裝置難以及時進行動作。實踐中，因短路造成故障難以及時解決時，會因電流值幅度過大而通過相關電氣設備，使其溫度急速上升，導致絕緣老化加速，甚至遭到損壞。在此過程中，繼電保護設備在短路故障問題發(fā)生時，會產生非常大的電動力，以致于裝置載流嚴重變形或者嚴重毀損。

1.3 繼電保護設備配備不合理

對于220kV繼電保護設備而言，配置不合理很可能會造成非常大的事故隱患。比如，對母線保護CT繞組配置不科學、不合理，則會存在死區(qū)，如果不及時采取有效的措施進行防治，則會在故障發(fā)生以后母線保護出現(xiàn)拒動現(xiàn)象；再如，220kV繼電保護設備運行過程中，對動作邏輯考慮不全面，也會導致繼電保護設備運行安全隱患。

2 220kV變電站繼電保護事故成因分析

220kV繼電保護事故產生的影響因素比較多，總結之，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 元器件受損

繼電保護元器件損壞型事故，在繼電保護事故中的占比較大，這與元器件自身的質量差以及老化嚴重密不可分。同時，也可能是在維修時因操作不當而導致器件受損，難以正常運作。

2.2 保護設計問題

據(jù)調查發(fā)現(xiàn)，目前220kV繼電保護裝置不齊全、設計不合理現(xiàn)象非常的普遍。比如，動作邏輯考慮不周，導致繼電保護運行出現(xiàn)安全隱患或者缺陷等。

2.3 外部影響因素的干擾

電力系統(tǒng)運行實踐中，可能會出現(xiàn)倒閘操作以及沖擊負荷或者其他因素的強磁干擾，如果不采取措施應對，則很可能會導致保護芯片受損或者工作異常，最終引發(fā)安全事故。比如，220kV變電站主變保護設備，本身的抗干擾能力不強，容易受到外界因素的影響，出現(xiàn)保護誤動。

2.4 隱形因素造成的事故

比如，CT二次回路，存在著多點接地現(xiàn)象，這可能會導致保護誤動作以及拒動作。同時，如果直流回路本身的絕緣性能降低，則也會導致直流接地故障。值得一提的是：如果長期運行過程中，電廠母差保護沒有進行嚴格的定期檢測，設備內部出現(xiàn)了大量的積塵，則正電源、Ⅱ母元件跳閘母線之間的絕緣性能就會明顯的降低或者受到不良影響，誤此時動Ⅱ段各聯(lián)接元件就會出現(xiàn)跳閘回路現(xiàn)象。

2.5 人為誤操作

在220kV變電站繼電保護設備中，元器件受損造成的故障問題在變電站繼電保護安全事故中所占比例不小。比如，因繼電保護設備器件自身質量問題，或者在應用過程中出現(xiàn)老化等，都會造成繼電保護故障。此外，還還可能因繼電保護設備維修過程中，工作人員誤操作或者操作不當而導致元器件嚴重受損。實踐中可以看到，如果220kV變電站繼電保護中元器件受損，而且未能及時被發(fā)現(xiàn)，則可能會造成繼電保護設備運行時發(fā)出錯誤信號。此外，還需強調的是值班人員因操作不當或者操作錯誤，也會造成嚴重的繼電保護故障問題。比如，值班人于誤將重合閘拉到“停”標示位置，造成線路單相瞬時性安全故障，出現(xiàn)三跳不重合問題。此外，運行管理人員自身的專業(yè)知識和技能欠缺，也是造成故障的一個重要原因。比如，受個人能力所限，分析和處理問題時，方法不當、管理混亂，都可能會引發(fā)繼電保護安全故障。

3 220kV變電站繼電保護故障應對策略

基于以上對當前220kV繼電保護故障問題及其成因分析，筆者認為要想有效解決這些問題，確保220kV繼電保護正常運行，可從以下幾個方面著手：

3.1 加強對繼電保護運行狀態(tài)檢查

在220kV變電站繼電保護設備運行之前，應當結合實際情況，對其進行全面的規(guī)范性檢查。其中，主要的檢查對象是元器件自身的質量、裝置性能以及操作箱和收發(fā)訊機等設備質量，對外圍元器件以及相關裝置質量進行嚴格檢查，以免出現(xiàn)錯線或者元器件受損誤動、拒動現(xiàn)象。同時，還要對裝置進行嚴格的檢驗、檢修，對老化的元器件進行及時的更新?lián)Q代，一旦發(fā)現(xiàn)實踐中存在的問題，應當及時進行解決，預防為主、防治結合。

3.2 抗電流互感器飽和措施

①基于中阻抗原理，有效利用飽和發(fā)生器抗電流互感器飽和，以免繼電保護設備在互感器飽和時出現(xiàn)誤動現(xiàn)象。②采用電流比相法，保護電流互感器飽和時閉鎖差動出口，有效躲過安全故障非周期分量，同時也可以有效避免母差保護出現(xiàn)嚴重的誤動。③將飽和時的諧波量當作電流互感器飽和檢測判別，并且利用速飽和變換器延時將電流有效地送至差動回路之中，躲開安全故障電流暫態(tài)過程，以此來確?？闺娏骰ジ衅黠柡?。

3.3 繼電保護抗干擾策略

（1）減少干擾源。220kV變電站中的變壓器，被注入高頻電流時，為了能夠有效減少干擾源，應當做好以下工作。對設備電壓進行嚴格控制，減小接地阻抗，優(yōu)化調整輸電線路，并且對低阻抗接地網(wǎng)進行優(yōu)化設計，從而降低220kV變壓器與大地間的電位差，這樣可以有效減少二次干擾。

（2）降低二次回路影響。實踐中，為了能夠有效降低變壓器電磁干擾，建議采用帶屏蔽層的線路，并且切斷一次、二次回路間的耦合，對開關場地、控制室等進行有效控制，以此來有效降低二次回路影響。

（3）提高機電設備配線抗干擾能力。通過對繼電保護設備開關場進線處的電容接地進行改造，由母線將線路電磁干擾進行傳回，進而將電纜干擾屏蔽掉，這樣可以有效提高變電站繼電保護設備配線的實際抗干擾能力。

3.4 合理配置繼電保護設備

實踐中，為了能夠有效避免繼電保護故障發(fā)生，應當確保繼電保護裝置的配置科學合理性。比如，提高操作箱、收發(fā)器以及外圍裝置自身的質量，防止元部件出現(xiàn)誤動作或者損壞。繼電保護工作人員應當做好設備的及時調試工作，確保繼電保護裝置配置和布設的安全合理性。

3.5 加強人員培養(yǎng)，提高工作人員的素質和技能

人是最為關鍵的一個影響因素，所以提高操作人員的素質和技能是非常有必有的。實踐中，我們應當盡可能降低因人為因素而造成的繼電保護風險。立足實際，創(chuàng)造更多學習和培訓的機會。同時，還要制定嚴格的考核機制，對操作人員進行崗前培訓、持證上崗。同時，還要完善整個電力系統(tǒng)的安全運行管理機制，明確分工、完善考核制度。在大力抓好基礎工作管理基礎上，繼電保護部門之間應當相互協(xié)作，全面落實責任制度，極大監(jiān)督管理力度，做到繼電保護運行檢查到位、管理認真、檢修及時以及發(fā)現(xiàn)問題能夠及時解決。

4 結語

總而言之，220kV繼電保護運行過程中，會受到諸多因素影響，出現(xiàn)故障問題在所難免。我們應當做的就是從提高人員素質技能、建立和落實制度以及加強監(jiān)督管理等方面著手，排除安全隱患，確保正常運行。

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1004-7344（2016）11-0045-02

2016-3-25