1000kV繼電保護的事故及解決措施

許熠如

（國網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司 福建福州 350001）

1000kV繼電保護的事故及解決措施

許熠如

（國網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司 福建福州 350001）

自從我國改革開放以來，我國社會的各個方面都有了較大的發(fā)展。作為基礎(chǔ)性以及支柱性的產(chǎn)業(yè)，電力行業(yè)需求不斷增加，這就要求電力企業(yè)加大特高壓輸電技術(shù)方面的研究，提升電力供應(yīng)穩(wěn)定性。1000kV特高壓輸電系統(tǒng)由于具有容量大、傳輸距離長以及損耗低等特點，并且輸電線路導(dǎo)線的直徑相對較大、阻抗較小、具有較大的傳輸功率，對于電力傳輸具有非常重要的作用。但是1000kV特高壓的繼電保護事故是影響其正常使用的問題所在，這就需要對其進行認(rèn)真研究，并采取措施進行解決。本文主要闡述了1000kV特高壓繼電保護存在的相關(guān)事故，并提出了相對應(yīng)的解決措施，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有所幫助。

1000kV；繼電保護；事故；措施

引言

由于社會的快速發(fā)展造成了電力需求不斷增加。從現(xiàn)階段來看，我國現(xiàn)有的超高壓輸電技術(shù)（500kV電網(wǎng)輸電）已經(jīng)不能滿足不斷發(fā)展的電力需求，所以采用1000kV特高壓輸電已經(jīng)成為了急切的需要。從現(xiàn)在來看，1000kV特高壓輸電存在的主要問題就在于線路運行的可靠性以及穩(wěn)定性，關(guān)系到此問題的就是特高壓線路的繼電保護能力。由于1000kV特高壓在很多方面（包括電壓等級、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等）都與高壓和超高壓是不同的，例如相比于500kV來說，1000kV特高壓輸電系統(tǒng)的導(dǎo)線直徑更大、阻抗有所下降、阻抗角增大、傳輸功率增大、相對相和相對地之間的分布電容增大、線路的電容電流也增大，由此帶來對于繼電保護的影響也有所增加。所以就需要對1000kV特高壓的繼電保護進行充分研究，采取相應(yīng)的措施防止出現(xiàn)相應(yīng)的事故而影響線路的可靠性和穩(wěn)定性。

1 1000kV繼電保護的事故分析

1000kV特高壓輸電在很多方面（包括電壓等級、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等）都與高壓和超高壓是不同的，所以現(xiàn)階段常會發(fā)生不同的事故。國家電網(wǎng)統(tǒng)計的從2010～2015年的繼電保護常見事故如表1所示。

表1 繼電保護常見事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)

1.1 非正常運行造成的事故

1000kV特高壓輸電系統(tǒng)繼電保護裝置在長期運行過程中由于各種原因會出現(xiàn)相應(yīng)的故障，例如由于線路運行時間過長造成的某些部位溫度較高，特別是在溫度較高的環(huán)境下運行更是如此，這就會造成繼電保護裝置出現(xiàn)失靈的情況；由于電壓互感器二次電壓回路發(fā)生某些故障，或者是由于差動保護發(fā)生誤動作等情況都能造成繼電保護運行出現(xiàn)故障，從而引發(fā)相應(yīng)的事故。

1.2 人為操作錯誤造成的事故

在1000kV輸電系統(tǒng)繼電保護裝置中，另一重要的引發(fā)事故的因素就是元器件損壞造成的故障，例如由于繼電保護裝置自身質(zhì)量問題或者超過使用壽命造成老化等問題；或者繼電保護裝置在維護、保養(yǎng)以及檢修時，由于相關(guān)操作人員的不正當(dāng)操作造成元器件的損壞而引發(fā)的故障。若是繼電保護裝置的元器件損壞而沒有進行及時的修復(fù)，就會造成繼電保護裝置在實際工作過程中出現(xiàn)錯誤的監(jiān)控內(nèi)容或者發(fā)出錯誤的信號。一般情況下，常見的繼電保護裝置元器件損壞主要包括：密封膠圈破損、瓦斯繼電器受潮以及重瓦斯保護誤動等等。

1.3 電流互感器飽和造成的事故

電流互感器應(yīng)用在繼電保護系統(tǒng)中的主要作用就是進行測量以及采樣，利用繼電保護系統(tǒng)測量進行電流的轉(zhuǎn)變，將電流互感器中的二次值轉(zhuǎn)變成為一次側(cè)的電流值，如果電流互感器工作在非飽和區(qū)，那么其比值的誤差就會在10%以內(nèi)。但是如果電流互感器一次側(cè)的電流過大（在額定電流的十幾到幾十倍），那么就會由于鐵芯過飽和而造成輸出波畸變，這樣就會降低有效值，增大比值的誤差。如果電流互感器處在深度飽和狀態(tài)，那么就會沒有輸出，這就不能引起電流繼電器的相關(guān)動作，這就造成了拒動或者越級跳的事故。

電流互感器的飽和會在很大程度上影響1000kV繼電保護的實際運行，若是發(fā)生短路的情況時，因為電流互感器中出現(xiàn)飽和電流，若是感應(yīng)到的二次電流過小就會造成限流保護裝置不能及時動作；如果不能很快的對短路故障進行修復(fù)，就會有較大的電流經(jīng)過電氣設(shè)備，這樣就會由于溫度上升較大造成絕緣老化以及損壞。

1.4 繼電保護裝置配置不合理造成的事故

沒有進行合理的配制也是繼電保護出現(xiàn)事故的重要因素，例如沒有對變電站的母線保護CT繞組進行合理配置，造成其存在死區(qū)，這就會造成出現(xiàn)故障后母線保護拒動；若是在繼電保護的動作邏輯方面沒有合理設(shè)置，也會造成繼電保護運行不暢；由于CT二次回路多點接地的問題引起繼電保護拒動或者誤動引發(fā)繼電保護裝置出現(xiàn)故障。

2 1000kV繼電保護事故的解決措施

2.1 在繼電保護運行之前進行規(guī)范性檢查

在1000kV繼電保護運行之前一定要進行規(guī)范性檢查，這是防止事故發(fā)生比較有效的方式。相關(guān)工作人員一定要對繼電保護裝置進行定期的檢查，尤其是相關(guān)細(xì)節(jié)方面更要仔細(xì)檢查，例如將繼電保護裝置中的插件進行插拔檢查，確定插件的質(zhì)量以及安裝的牢固性。相關(guān)工作人員在完成了插件、定值區(qū)以及二次回路接線的檢查之后，還要進行電流回路升壓試驗以及電流回路升流試驗，確保試驗結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 繼電保護故障處理方法及提升繼電保護穩(wěn)定性措施

2.2.1 繼電保護故障處理方法

（1）電位測量法。此種方法主要應(yīng)用在帶點故障檢查方面，此種方法也是現(xiàn)階段解決回路故障較為常用的方法之一。首先需要做的就是了解控制回路的基本原理，按照控制回路的基本原理從正極到負(fù)極或者以相反的順序獲取每個點的電壓，從而找到電壓變化問題點，進而找到故障點。

（2）分段查找法。此種方法主要應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)相對復(fù)雜或者不同系統(tǒng)相互交織線路的故障查找，查找中采取的方式就是對主回路分段進行絕緣測量。一般來說不同電壓等級的絕緣電阻值都是不同的，采用分段搖測的方式就可以判斷出不同位置的線路是否符合要求。若是二次回路發(fā)生短路故障，同時電壓母線具有較多的分支回路，常常是從二次短路相中將端子逐相分離，直到最后清除故障為止。之后按照不同等級進行恢復(fù)，直到故障出現(xiàn)后對每個支路逐級進行檢查。

（3）開路短路法。此法就是將控制回路中的某段或某部分進行短接或者斷開，然后確定控制回路是否正常。此種方法主要應(yīng)用在斷路器的分?jǐn)嗫刂坪蛯﹄姎忾]鎖回路的判斷。

（4）逐項排除法。此種方法主要應(yīng)用在多個回路并聯(lián)的情況下，此種方法主要是通過先總后分、由上到下逐級排除的方法。如果系統(tǒng)發(fā)生故障，首先要將較大回路進行隔離，從而找到哪個大分支回路出現(xiàn)問題。之后采用同樣的方式進行小分支回路的排查。為了確保能夠?qū)γ總€回路進行雙重驗證，在采用此種方法時，要將并聯(lián)到一起的回路逐項分開之后再逐項放回，從而進一步驗證相應(yīng)判斷的準(zhǔn)確性。

2.2.2 提升繼電保護穩(wěn)定性措施

①要以質(zhì)量作為標(biāo)準(zhǔn)來選擇繼電保護的相關(guān)裝置，保護裝置中所有元器件質(zhì)量一定要達到優(yōu)質(zhì)，避免使用劣質(zhì)元件；②在進行晶體管設(shè)計安裝過程中，一定要考慮采取相關(guān)措施避免出現(xiàn)耦合情況，例如可以采用濾波器、加設(shè)相應(yīng)閉鎖裝置、增加隔離變壓器以及接地電容等等；③晶體管保護不能和高壓室在同一房間，防止由于高壓電流或者斷路故障的影響而出現(xiàn)問題；④加強相關(guān)工作人員的責(zé)任意識以及專業(yè)技術(shù)能力，要定期對相關(guān)裝置進行檢查維護，制定出比較完善的事故處理措施，提升裝置穩(wěn)定性。

2.3 避免電流互感器的飽和

避免電流互感器出現(xiàn)飽和情況能夠很好的防止繼電保護事故的發(fā)生。避免電流互感器飽和的方式主要包括：①利用中阻抗原理或者采用飽和發(fā)生器來避免電流互感器出現(xiàn)飽和，從而防止繼電保護裝置在電流互感器飽和情況時發(fā)生誤動作；②可以通過檢測電流互感器是否具有較大諧波量來判定電流互感器是否飽和，也可以采用速飽和變換器的延時功能來拖延電流進入差動回路的時間，從而避開故障電流的暫態(tài)過程，進而防止電流互感器的飽和；③可以在電流互感器飽和時將差動保護的出口閉鎖，從而避開故障非周期分量，進而防止母差保護誤動作。

3 結(jié)束語

繼電保護裝置是1000kV特高壓輸電線路安全、可靠運行的關(guān)鍵，隨著現(xiàn)代電力技術(shù)的不斷發(fā)展，繼電保護裝置也要向著更加完善的方向發(fā)展，同時相關(guān)工作人員也要加強對繼電保護的重視，從而防止特高壓繼電保護事故的發(fā)生，提升特高壓輸電的穩(wěn)定性和可靠性。

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2016-7-1