變電站繼電保護(hù)的故障處理措施分析

王康+程大輝+周正

摘要：工業(yè)的快速發(fā)展使得電量的需求量越來越大，這就對(duì)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的要求越來越高，它對(duì)于提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性具有重要作用，因此必須要做好變電站繼電保護(hù)故障處理工作。文章首先介紹了變電站繼電保護(hù)的常見故障，其次分析了處理故障的要點(diǎn)，再次介紹了變電站故障處理的措施，最后介紹了其發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：變電站；繼電保護(hù)；常見故障；故障處理措施；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM711 文章編號(hào)：1009-2374（2016）32-0143-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.32.071

工業(yè)的快速發(fā)展對(duì)于電能的需求量越來越大，變電站作為電力系統(tǒng)的重要組成部分之一，變電站的繼電保護(hù)工作受到人們的廣泛關(guān)注，如果變電站工作過程中發(fā)生繼電保護(hù)故障不僅對(duì)變電站的數(shù)據(jù)傳輸有很大的影響，而且嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。為了有效解決在變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行過程中的安全性，要培養(yǎng)一批具有精湛維修技術(shù)的技術(shù)人員，以實(shí)現(xiàn)故障發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)解決問題，從而減少不必要的損失，保障電力運(yùn)營(yíng)的安全性。

1 變電站繼電保護(hù)常見故障

近年來我國(guó)電力行業(yè)的經(jīng)營(yíng)水平不斷提升，各項(xiàng)技術(shù)尤其是繼電保護(hù)方面得到了快速發(fā)展，故障發(fā)生率不斷降低，但是在變電站繼電保護(hù)工作中仍存在部分不足，根據(jù)變電站繼電保護(hù)故障的成因可將其分為干擾方面的故障、定值整定故障、隱形故障、插件絕緣故障、CT飽和故障五類，以下進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。

1.1 干擾方面的故障

干擾方面的原因?qū)е吕^電保護(hù)裝置產(chǎn)生故障其中主要包括：微機(jī)系統(tǒng)的抗干擾能力較差，當(dāng)周圍存在通信設(shè)備時(shí)，變電站繼電保護(hù)裝置會(huì)受到通信信號(hào)的較大干擾，使得繼電保護(hù)裝置中的邏輯元件對(duì)外界環(huán)境產(chǎn)生錯(cuò)誤的判斷，而發(fā)生誤動(dòng)作，即繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生故障。

1.2 定值整定故障

定值整定故障主要表現(xiàn)在：在電力調(diào)度過程中出現(xiàn)調(diào)度錯(cuò)誤或者繼電保護(hù)工作人員的整定值輸入錯(cuò)誤；整定值的運(yùn)算結(jié)果錯(cuò)誤導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)偏差；繼電保護(hù)設(shè)備老化，未及時(shí)更換而導(dǎo)致的定值整定故障；定值整定故障大都是由于人為因素導(dǎo)致的，主要表現(xiàn)為系統(tǒng)運(yùn)算結(jié)果出現(xiàn)偏差或者錯(cuò)誤。

1.3 隱形故障

根據(jù)變電站繼電保護(hù)故障統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，隱形故障是導(dǎo)致停電事故的主要因素，并且對(duì)變電站運(yùn)行的可靠性影響較大。電力企業(yè)在工作過程中要加大對(duì)隱形故障的排查力度，對(duì)容易發(fā)生跳閘元件的運(yùn)行狀況給予高度重視，當(dāng)發(fā)現(xiàn)隱形故障時(shí)迅速采取處理措施，以減少對(duì)其他工作的影響。

1.4 插件絕緣故障

變電站保護(hù)設(shè)備線路較為復(fù)雜，且集成度非常高，線路排列緊密，如果設(shè)備運(yùn)行時(shí)間超過一定期限，由于靜電的影響會(huì)使得接線焊點(diǎn)周圍匯集大量的靜電微粒，這就使得接線焊點(diǎn)和周圍焊點(diǎn)之間產(chǎn)生導(dǎo)電通道，從而導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障。

1.5 CT飽和故障

CT二次系統(tǒng)中主要用于對(duì)各種二次側(cè)的異常保護(hù)，當(dāng)發(fā)生過電壓故障時(shí)可通過保護(hù)器的動(dòng)作使得二次側(cè)短路，面板上自動(dòng)顯示故障部位，當(dāng)故障排除后，系統(tǒng)可重新投入運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)將會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)快速增加的短路電流，導(dǎo)致CT發(fā)生飽和現(xiàn)象，從而使得繼電保護(hù)裝置無法正常工作。

2 處理變電站繼電保護(hù)故障的要點(diǎn)

在處理變電站繼電保護(hù)故障時(shí)需要注意以下三方面的工作：首先，做好故障信息的記錄工作。處理變電站繼電保護(hù)故障時(shí)，工作人員要嚴(yán)格按照相關(guān)的操作規(guī)范進(jìn)行故障信息的記錄工作，采用及時(shí)記錄的方式對(duì)故障設(shè)備的名稱、型號(hào)、故障特點(diǎn)等相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄，檢修人員根據(jù)記錄的故障信息進(jìn)行分析故障類型，并制定有效的處理措施；其次，考慮人為因素的影響。針對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生故障的原因，并要全面分析各種可能導(dǎo)致該問題的原因，如果仍然無法判斷故障產(chǎn)生的主要原因就需要考慮人為操作的影響，從而實(shí)現(xiàn)故障原因的準(zhǔn)確判斷；最后，注重元件的更新工作。由于電力設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，會(huì)存在設(shè)備的老化，從而導(dǎo)致繼電保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)故障，檢修人員在處理變電站繼電保護(hù)故障時(shí)，要以設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)為依據(jù)，檢修元件是否存在故障，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)立即進(jìn)行元件的更換，以實(shí)現(xiàn)故障范圍的有效控制，使得電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。在實(shí)際工作中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生已經(jīng)搜集各種數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究，但是由于數(shù)據(jù)具有不確定性，難以確定有效的解決方案，這就要求故障檢修人員要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的管理制度，全面了解設(shè)備的運(yùn)行狀況，考慮人為因素對(duì)設(shè)備的影響，排除故障后應(yīng)及時(shí)總結(jié)設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律，以便后續(xù)故障處理工作順利開展。

3 變電站繼電保護(hù)故障的處理措施

采取有效的變電站繼電保護(hù)故障處理方式，能夠減小故障帶來的經(jīng)濟(jì)損失，變電站繼電保護(hù)故障處理方式眾多，其中現(xiàn)階段較常使用的包括分階段處理方法、分析處理措施和電位變化法、技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)判斷法三種，以下針對(duì)這三種處理措施詳細(xì)闡述：

3.1 分階段處理措施

采用分階段處理方法處理變電站繼電保護(hù)故障，要對(duì)高頻保護(hù)發(fā)送和接收機(jī)進(jìn)行全方位的檢查，查看設(shè)備運(yùn)行是否良好，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行采用分階段的檢測(cè)方法。首先，在通道處于脫開狀態(tài)時(shí)，接入75Ω負(fù)載，并查看設(shè)備的自收自發(fā)的狀況，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備故障部位的精準(zhǔn)判斷；其次，進(jìn)行接入通道之中，檢測(cè)通道的電平差，全面掌握通信電纜的運(yùn)行情況，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障點(diǎn)的精準(zhǔn)判斷；再次，檢查有線傳輸信號(hào)通道，檢查其中是否存在異常情況；最后，在通道口解開之后，進(jìn)行短接內(nèi)回爐，短接成功之后，進(jìn)行外側(cè)的短接，根據(jù)信號(hào)的接受狀況判斷通道的連接狀況。

變電站繼電保護(hù)裝置中的分階段處理方法能夠?qū)崿F(xiàn)短時(shí)間內(nèi)變電站繼電保護(hù)故障問題的有效解決，從而使得變電站和電力系統(tǒng)正常安全運(yùn)行。

3.2 分析處理措施和電位變化的處理措施

在變電站繼電保護(hù)故障處理中傳動(dòng)操作中時(shí)常發(fā)生跳閘，跳閘之后迅速完成自動(dòng)重合閘的現(xiàn)象，繼電保護(hù)維修人員針對(duì)此種現(xiàn)象，結(jié)合往常故障處理經(jīng)驗(yàn)可知微機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生故障后，容易發(fā)生跳閘，跳閘時(shí)間間隔一般為21秒，重合閘充電時(shí)間持續(xù)同樣為21秒，即跳閘時(shí)間和重合閘時(shí)間一致，然后以110kV線路的開關(guān)重合回路的工作原理為依據(jù)，導(dǎo)致故障產(chǎn)生的原因主要是充電時(shí)間遠(yuǎn)超過規(guī)定的時(shí)間限制，處理變電站繼電保護(hù)故障中電位變化法經(jīng)常被使用。電位變化法主要是根據(jù)二次回路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)上電壓和電位的變化情況，以此為依據(jù)進(jìn)行具體確定故障部位。它主要適用于開關(guān)處于拒分狀態(tài)或者拒合狀態(tài)指示燈發(fā)光不正常的情況，利用保護(hù)傳動(dòng)試驗(yàn)的方法檢查開路是否存在故障。分析處理法和電位處理法是變電站繼電保護(hù)故障處理中的常用的兩種方法，在方法的具體選擇上，相關(guān)工作人員要根據(jù)設(shè)計(jì)情況選擇最佳的方法，以實(shí)現(xiàn)故障的有效解決。

3.3 技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)判斷的處理措施

變電站繼電保護(hù)故障產(chǎn)生的原因較為復(fù)雜，相關(guān)技術(shù)人員處理故障時(shí)，自身除了具備相關(guān)的專業(yè)知識(shí)之外還要具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，大部分技術(shù)人員為了實(shí)現(xiàn)故障及時(shí)排除，在日常工作中要注重對(duì)各種故障成因和處理方法的分析，當(dāng)再次遇到相同的故障時(shí)能夠短時(shí)間內(nèi)排除故障。技術(shù)人員經(jīng)驗(yàn)判斷法在實(shí)際變電站繼電保護(hù)故障處理中十分常見，尤其在特殊情況下，技術(shù)人員只有具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)才能實(shí)現(xiàn)故障的迅速解除，減少因此而帶來的經(jīng)濟(jì)損失。電力企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)降低自身?yè)p失，通常會(huì)聘用具有多年工作經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員負(fù)責(zé)變電站繼電保護(hù)故障處理工作。

4 變電站繼電保護(hù)的發(fā)展前景

眾多實(shí)踐證明，變電站在選擇繼電保護(hù)設(shè)備時(shí)在滿足變電站基本功能要求，還應(yīng)該注意選擇設(shè)備是否符合市場(chǎng)發(fā)展的需要，如果繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中出現(xiàn)部分功能不完善，將會(huì)影響整個(gè)變電站的運(yùn)轉(zhuǎn)，并且設(shè)備會(huì)很快被市場(chǎng)淘汰。當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得變電站自動(dòng)化程度越來越高，遠(yuǎn)程自動(dòng)化已成為變電站的未來發(fā)展趨勢(shì)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)最基本的要求就是確保整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行的安全性和可靠性的前提下，實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化的無人操作，從而保證各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確記錄，為電力調(diào)度提供準(zhǔn)確依據(jù)。簡(jiǎn)而言之，在選擇變電站繼電保護(hù)設(shè)備時(shí)，最主要的設(shè)備穩(wěn)定性的高低，其中包括繼電保護(hù)設(shè)備在數(shù)據(jù)采集，在線監(jiān)控、運(yùn)行等各方面的穩(wěn)定性，此外還要將設(shè)備擴(kuò)展性的高低作為其選擇設(shè)備的依據(jù)。電力企業(yè)要建立完善的繼電保護(hù)責(zé)任制度，針對(duì)容易出現(xiàn)故障的線路安排專門的工作人員定期檢查和維修，此外還要注重繼電保護(hù)系統(tǒng)相關(guān)機(jī)械設(shè)備，如果出現(xiàn)元件破損的現(xiàn)象要及時(shí)更換和維修，并將破損的零件進(jìn)行回收，記錄故障情況和運(yùn)行狀況。加大對(duì)檢修人員工作的監(jiān)督和檢查，避免在檢測(cè)和維修工作中出現(xiàn)失誤，以提高變電站故障檢修效率，保證整個(gè)電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

變電站在電力系統(tǒng)運(yùn)行中主要承擔(dān)變電的任務(wù)，是整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行不可缺少的部分，為了提高變電站運(yùn)行的可靠性，會(huì)為變電站配置專門的繼電保護(hù)設(shè)備。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)變電站故障的自動(dòng)檢測(cè)和恢復(fù)，因此保障變電站繼電保護(hù)裝置正常可靠運(yùn)行具有十分重要的作用。即需要不斷加大對(duì)變電站繼電保護(hù)故障的研究，并針對(duì)可能出現(xiàn)的故障制定有效的解決對(duì)策，避免因繼電保護(hù)裝置的故障影響整個(gè)變電站的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 龔利娟，張乃軍.淺析電力系統(tǒng)運(yùn)行中的繼電保護(hù)故障處理[J].華東科技（學(xué)術(shù)版），2013，（1）.

[2] 聶學(xué)東.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置故障處理方法與分析[J].黑龍江科技信息，2013，（1）.

[3] 易永輝.繼電保護(hù)裝置壽命分析及壽命影響機(jī)理研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013，（2）.

[4] 左榮.電力變壓器故障類型與繼電保護(hù)方式研究[J].中國(guó)科技縱橫，2013，（1）.

[5] 林冠穎.220kV變電站的繼電保護(hù)的常見故障處理[J].城市建設(shè)理論研究，2011，32（4）.

[6] 李嘉杰.論變電站繼電保護(hù)故障的處理措施[J].科技與創(chuàng)新，2015，（18）.

作者簡(jiǎn)介：王康（1986-），男，國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司孝感市孝南區(qū)供電公司助理工程師，研究方向：繼電保護(hù)。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）