110kV 變電站繼電保護故障及應對措施

高璐軒，張曉博，周小燕

（1.國網陜西省電力公司檢修公司，陜西 榆林 719000；2.陜西省地方電力（集團）有限公司榆林電力分公司，陜西 榆林 719000）

0 引 言

在電力日常運行過程中，繼電保護是維持其正常運行的重要因素。繼電保護可在第一時間發現當前電網運行過程中存在的多種故障，并及時予以處理，縮小故障范圍，降低電力損失。當前，我國110kV變電站繼電保護仍存在較多問題，針對故障進行適當的處理改進，可大大提升電網運行穩定性和安全性。因此，在日常工作過程中應分析系統實際運行情況，針對現階段存在的故障問題合理選擇處理方式，更為有效地提升當前繼電保護效率。

1 110kV變電站繼電保護要求

準確判定當前元件狀態是110kV變電站繼電保護裝置的基本要求。變電站繼電保護裝置必須要具備多重選擇、切實可靠以及高靈敏性等多種特性，在故障發生時能夠立即切除故障設備及當前線路，縮小故障范圍。在此過程中，若線路、斷路器任意部件出現拒動，應立即選用故障周圍的其他裝置實施故障切除，達到降低電力損失的目的。為保證電網的平穩運行，需要加大對繼電保護的關注力度，及時發現其中存在的問題，從而有效提升電網運行效率[1]。

2 110kV變壓站繼電保護常見故障

產源故障、運行故障和隱形故障是110kV變電站繼電保護常見故障。其中，繼電保護裝置的功能與直接質量會對產源故障的出現幾率造成直接影響，當選用的變壓站繼電保護裝置不符合相關產品要求時，故障的出現幾率大大增加，對整體系統的順利運行造成一定負面影響；運行故障對繼電保護的影響最為嚴重，常見的有主變差動保護誤動和開關拒合等，與二次系統的運行效果具有一定的關聯；隱形故障的處理難度系數最大，同時也最難以預防，會對電網的正常運行造成不可預估的負面影響，在日常生活中80%的電路故障出現的直接原因皆是隱形故障[2]。為更好地維持變電站的正常運行，在日常電力作業中應將隱形故障排查視為工作重點內容，及時發現其中存在的潛在問題，并進行針對性處理。此外，跳閘元件運行狀態也應是電力工作人員關注的焦點，保證在隱形故障出現后可以第一時間發出有效解決指令，減少因電力故障造成的經濟損失。除上述故障外，繼電器燒毀、繼電器不復位等也是日常生活中較為常見的故障，在實際工作過程中，必須充分了解當前線路情況，精準發現其中存在的問題，降低因多種故障引發電網癱瘓的幾率。

2.1 易遭受瞬間電流沖擊

在電網系統中，110kV變電站變壓器易遭受瞬間電流沖擊，由于變壓器自身承受沖擊電流的能力非常低，因而瞬間電流具備非常強的破壞性，致使繼電保護受損，甚至擊穿變壓器相關設備。例如，在變電站繼電保護正常運行情況下，在變壓器低壓側周圍，如發生短路狀況，電流瞬間變高，在低壓四周形成一定強度的電流沖擊，破壞低壓側的穩定性，當低壓側短路的時間過長時，甚至會燒毀變壓器內部設備。變壓器作為變電站繼電保護中非常重要的設備，如被燒毀時則說明繼電保護存在一定的故障缺點，難以保障變電站的正常運行，致使繼電保護出現故障，引發設備燒毀[3]。

2.2 變壓器側缺少雙重保護

由于變壓器低壓側缺少雙重保護，未采用斷路失靈的保護形式。在110kV變電站繼電保護系統中，若變壓器中的10kV母線發生故障，可運用主變10kV的側過保護予以解決，延長繼電保護故障處理時間[4]。通常，在10kV側的過流繼電保護出現拒動與失靈狀況時，無法進行繼電保護動作。而在高壓測流時，因斷路器發生失靈無法響應低壓側的故障，致使斷路器失去分斷作用，無法排除變壓器低壓側的故障，導致繼電保護一直處于故障狀態。

2.3 10kV出線間隔故障

若變電站配件裝置的內部設備間隔較小，且未能到達規定的間隔標準時，會降低變電站配件設備的質量。母線故障，直接關系到變電站的繼電保護，若繼電保護母線發生故障，易導致繼電保護出現整體失靈以及拒動的情況，喪失母線傳輸的便利條件。

3 110kV變壓站繼電保護故障處理優化措施

3.1 處理方法

經常用到的處理方法如下：（1）替換法，在保護裝置元件不能正常運行時，可運用替換法進行元件檢測，通常是不允許將正常應用的元件替換成全新元件，若故障消失，判定該元件損傷，若仍然存在故障，則需要進行其他元件的替換檢測；（2）直觀法，相較其他多種處理方式，直觀法的整體應用更為便捷，但同時對工作人員的專業性能提出更高的要求，電力工作人員在診斷過程中必須探究分析當前繼電裝置的實際表現以確定當前線路故障的出現位置及其實際原因，在分析完成后，憑借自身豐富的實踐經驗選擇針對性的處理方式，若當前開關處于拒合或拒分狀態時，此種診斷方式最為適用；（3）短接法，有效縮小故障普及范圍是應用短接法最為直接的目的，一般用來處理電磁所故障，該方式主要利用短線路連接繼電保護部分，進而對該部分進行分析，查看故障是否出現在當前范圍，若確認故障存在于此部分內應針對實際情況進行診斷處理，否則應重新更換當前短接位置，在最短時間內發現故障所在位置；（4）檢修更換元件法，通常，相關管理部門對各元件的檢查、更換時間都有著明確的規定，大多數電力管理工作人員也皆是以此為依據開展日常工作，降低元件故障出現幾率，該方法要求工作人員具備多年實踐經驗，熟悉了解裝置中的各個元件，從而有效保證更換元件的效率及安全性，提升繼電裝置故障處理速度；（5）逐項替代法，首先拆分已經并聯到一起的回路，依照規律對其實施重新放置，在放置某一線路時如發現故障，則基本判斷是該線路出現故障，后依照當前線路整體走向進行排查分析，更精準地找到故障位置。

3.2 微機保護

當前，微機保護、自動化已成為我國大多數110kV變電站的基本配置，可促進電網運行效率的有效提升。變電站微機保護主要包括繼電保護、遠方通信和后臺保護三方面內容。其中，微機保護指在高壓二次儀表室內設置單片機，使其形成相對完整的保護和測控系統，可收集當前電壓柜內的電流互感器、電壓互感器的電流、電壓等多種模擬信號，并利用現有的科學技術對其實施轉化，同時可接受當前開關量，實時掌控當前變電站多種部件的實際運行狀態，第一時間內發現其存在的故障問題，并選取相應的處理方式，維持變電站的順利運行。

4 注意事項

為進一步實現對低壓電氣供配電設備的預防，在實際工作中，應注意如下幾點：（1）在建筑工程項目時，臨時工作棚的建設與相關生活設施等都不允許在在高壓線路與低壓線路鋪設范圍內進行；（2）為保證施工人員自身的安全，需嚴格限制施工架空線與路邊線的建立區域，不可與架具結構間的邊緣位置距離過近，保證施工過程中設備的安全有效運行，同時相關施工規定標準應對設備之間的距離進行詳細規定，嚴格按照施工標準實施改正；（3）在實際工作中，若架空線路的等級電壓在1kV以下，架具結構邊緣位置和架空線路間的位置應約束在4 m以上，方能繼續進行施工，而當架空線路的等級電壓高于1kV但不越過10kV時，架具結構的邊緣部位與架空線邊線的距離要保持在6 m以上。

5 結 論

為更好地滿足劇增的用電需求，必須保障繼電保護裝置的安全運行，針對繼電保護裝置出現幾率較大的故障實施專業的探討分析，并提出相應的應對措施，保障線路輸電穩定性，提高群眾用電質量。