變電站繼電保護缺陷分析及消缺措施研究

陳艷芳

摘要：電力是保障民生建設，社會經濟發展的重要能源。伴隨著社會用電需求量持續增加，國內電網規模不斷擴大，電網運行管理設備越來越多，電網結構復雜度也越發凸顯，這極大地增加了電網運行管理的難度，也增加了電網運行中質量及安全事故的發生概率。為了有效確保電網運行的可靠性，及時解決電網運行故障，降低電網運行故障的危害程度，當下電網運行中都專門性設置了繼電保護裝置?；诖?，以下對變電站繼電保護缺陷分析及消缺措施進行了探討，以供參考。

關鍵詞：變電站繼電保護缺陷分析;消缺措施;研究

引言

繼電保護作為電力系統的重要組成部分，發揮著快速隔離故障設備與控制事故影響范圍重要作用，是保障電力系統安全穩定運行的關鍵。與此同時，繼電保護裝置運行受到多方面因素影響，容易產生出現誤動、拒動現象，其穩定性需進一步提升。

1變電站繼電保護的作用

在電力系統的運行管理系統中，繼電保護系統是非常關鍵的構成部分，具體就是結合電力系統的運行管理需求來科學設置繼電保護裝置電力系統中的電力元件出現故障問題后，相應的故障參數量會按照流程進行處理，并且最終選擇跳閘或發出信號脈沖。對變電站繼電保護系統而言，主要可以分成子站系統與監控系統兩大部分。其中繼電保護是監控系統的一個重要組成部分。通過科學設置繼電保護系統，主要的作用體現如下：①有利于確保變電站安全運行。在變電站內部的電力系統中被保護的相關電力元件出現運行故障問題后，所設置的繼電保護裝置可以有選擇地將故障元件所在線路段進行切斷，以此可以避免故障元件的故障范圍進一步擴大，力求最大程度確保變電站內部電力系統運行安全性。②有利于及時警示變電站內部出現異常運行狀態的各種類型的電氣元件。如果變電站內部電力系統在運行中的某個電氣元件存在異常運行工況，那么所設置的繼電保護裝置就會及時發出警告，并提醒值班的檢修工作人員及時排查及解決相關故障問題，或者可以由繼電保護裝置進行自動化調整。③有利于實時監控變電站內部電力系統的運行工況?；谧冸娬緝炔坷^電保護系統的科學構建，不僅可以及時出現它們運行中存在的故障電力元件，也可以對電力系統運行是否可以持久保持穩定、正常工況進行實時監控，提高了變電站內部電力系統運行管理的水平。

2變電站繼電保護缺陷分析

2.1對時同步系統出現問題

衛星信號是繼電保護系統獲取時間信息的主要途徑，但經常會由于天氣、環境、經緯度等因素受到干擾，出現時鐘信號輸出不同步的情況[3]。若發生故障，則意味著各個單元不能同步，從而影響繼電保護系統的可靠性。保護裝置時間不同步的情況下，如果電壓數據也不能同步，則線路保護會發生閉鎖，導致本應推出的元件會發生斷線過流等情況。

2.2事故分析

由于變電站繼電保護控制回路斷線、保護裝置異常引起的誤動、拒動等發生頻率較高，事故性質較為惡劣，故本文主要從以上兩項出發，分析變電站繼電保護消缺中的關鍵點。（1）斷線缺陷。某220kV甲線主保護裝置升級及本體三相不一致回路整改項目過程中發現，防跳試驗開關跳開后，合閘燈與分閘燈同時滅，報控制回路斷線告警，手合開關無法閉合。初步檢查后，各繼電保護裝置正常。（2）保護異常。某110kV變電站斷路器跳躍處理中增加保護裝置后發現151開關無防跳功能。初步檢查各控制回路及元件均正常，廠家人員認為是開關分合閘線圈阻值太大致使無法啟動，但剪去操作板上的LX3和LX6電阻增大線圈電流后仍無法達到保護效果。

2.3設備出現故障

在繼電保護系統中，設備故障一般表現為軟件故障和硬件故障兩種形式。首先，由于軟件系統的結構比較復雜，并且隱蔽性較強，在軟件開發、測試、使用等多個環節均有可能產生隱性故障，同時這種現象與廠家對軟件的設定和用戶操作也有一定的聯系。針對這種情況，則需要生產商和用戶重視對軟件系統的質量維護，盡量避免出現隱性故障。其次，硬件設備出現的故障很大一部分原因是環境所導致的，如劇烈撞擊、存放環境不合理等造成的嚴重磨損，或者材料出現嚴重老化和操作不當造成的損毀，這些均有可能成為發生隱性故障的誘導因素，最終影響到電力系統的穩定運行。

3變電站繼電保護的消缺措施

3.1繼電保護裝置故障診斷及檢修

首先，在監測到繼電保護裝置處于異常運行狀態時，及時開展裝置故障診斷與檢修工作，準確判斷裝置故障類型與產生原因，并要求工作人員全面掌握各類常見故障類型的相關信息，以此提高故障診斷效率，保證診斷結果真實準確。例如，電壓、電流互感器二次電壓回路故障的主要產生原因包括PT二次中性點接地方式不當、二次回路短路等。而電磁系統元件變形故障的產生原因包括零件過長與過短、用力不均、模具設計與裝配不合理。與此同時，靈活應用各項故障診斷方法，如替換法、對比參照法、目視檢查法、回路拆除法。以替換法為例，使用性能正常的元件逐一替換裝置中的原有元件，如果元件更換后裝置故障問題得到解決，表明所更換元件存在質量缺陷，以此來縮小故障查找范圍，或是直接確定故障點。

3.2優化電力繼電保護故障處理措施

為提升電力系統運行的穩定性，保證繼電保護裝置正常運行，針對常見裝置故障，要采用參照處理法、對比處理法、置換處理法和分段處理法，快速找出系統故障位置，準確分析故障原因，盡快恢復系統工作，減小故障影響范圍，保證電力系統穩定、安全運行。

3.3廣域保護

從眼下來看，廣域保護在我國電力工程中具有非常可觀的發展前景，未來電力系統的發展也必會將以廣域保護為重點，借助于廣域保護所具備的完善的保護功能來優化繼電保護系統的綜合性能。但同時，軟件和硬件的涵蓋范圍也會進一步擴大，定值保護隨之而發生變化，這時隱性故障的類型也會再度增加，故障發生概率同樣會有所提升，破壞性也變得更強。不僅如此，由于廣域保護的保護和控制性能十分優越，其中所包含的復雜算法會大幅度增加隱性故障的檢修難度，這時只有采取有效的手段緩解整定計算的壓力，才能降低繼電保護隱性故障的發生概率，確保系統穩定運行。

3.4提升設備的裝備水平，建立合理的繼電保護系統

設備技術水平的提升，對繼電保護系統性能的改善具有重要作用。在電力系統繼電保護工作中，應當不斷提高元器件的裝備水平，滿足繼電保護的要求。從實際情況出發，需確保元器件滿足技術指標的要求。同時，與繼電保護相關的各項制度需要不斷完善，如運行、維護和檢修方面，需要有明確的規章制度，確保設備檢修和維護工作有序展開，從而保證繼電保護裝置正常工作。

結束語

變電站繼電保護消缺過程中應根據不同原因對癥下藥，形成合理的處理方案，這樣才能夠從根本上提升繼電保護系統的安全性、穩定性和可靠性，實現繼電保護效益的最大化。尤其是在控制回路斷線和保護裝置異常時，要有效查找事故原因，分析造成缺陷的內在和外在因素，針對實際繼電保護需求合理優化和改善處理方案，避免變電站繼電保護二次故障。

參考文獻

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