110kV变电所继电保护故障及分析二例

李爱武

[摘 要]目前，由于我国对于电能的需求量迅速提高，总体用电量不断加大，整个电力系统包括变电站所承受的压力也在不断上升。在这种情况下，如果变电站出现故障，对电能的传送便不得不中断，给整个电力系统的运转带来较大影响。继电保护是电力系统的安全屏障，是保障电力系统正常运行最有效的方式。所以，要想保障电力系统的安全运行，就必须要做好变电站继电保护的故障处理工作，这样，才能够保障电力系统的正常、稳定运行，才能够使变电站在最新的用电形势下发挥出它的效能。本文针对电力系统中的继电保护常见故障进行详细地分析与探究，提出有效地解决措施。

[关键词]110kV变电站；继电保护；故障；解决措施

中图分类号：TM63；TM77 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）06-0266-01

1 变电站继电保护装置简介

继电保护系统，将电力系统故障分析、继电保护设计、继电保护原理体现、运行和维护等多项技术集合为一体，是一个综合保障体系。继电保护装置是继电保护系统的核心，承担着保护整个电路系统安全的重要责任。继电保护装置作为一种能够快速诊断并处理电力系统运行过程中出现的故障的新设备，当电力系统线路或者设备发生故障或事故运行的事件时，继电保护装置能够结合实际情况，通过中央信号装置发出报警信号或快速、可靠地动作于断路器跳闸，将故障位置从整个电力系统中隔离开来，将故障对整个系统带来的损失降到最低。

2 变电站继电保护的重要作用

变电站继电保护的重要作用主要体现在以下两个方面：一方面，能够保障变电站电力系统的安全稳定运行，一旦出现故障能够及时地将故障位置隔离出来，避免整个系统受到更大的损失；另一方面，能够对变电站整个电力系统的运行状况进行全方位的监控，一旦出现异常情况，继电保护能够进行提示和报警，使工作人员能够及时地去检查排除故障，消除故障隐患，保证整个系统的安全运行。

3 常见的继电保护故障及产生原因

当前，继电保护中不可避免的会出现各种故障，只有明确故障原因，才能够接下来进行对故障的相应排除。针对目前微机继电保护装置自身的特点，造成微机保护装置故障一般有以下这些原因：电源问题，比如电源输出功率的不足会造成输出电压下降，影响到微机保护的逻辑配合，甚至逻辑功能判断失误。干扰和绝缘问题，微机保护的抗干扰性能较差，对讲机和其他无线通信设备在保护屏附近使用，会导致一些逻辑元件误动作。微机保护装置长期运行后，由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃，从而引起继电保护故障的发生。本文以110kV线路继电保护为例来进行研讨，经过对一些变电站的调查，总结出变电站继电保护的常见故障主要有以下几种：

3.1 变电站保护屏附近的通信设备对产生干扰

现在，变电站的控制早已实现了自动化，计算机操作系统被广泛运用于变电站的控制当中。但是，如果计算机设备的抗干扰能力不足，就会难免受到保护屏附近的通信设备的干扰作用，造成逻辑元件不能执行正确的动作，产生故障。

3.2 定值故障

关于定值故障，常见的问题有：因整定计算的精确性较差而造成的系统误差；因设备老化而没有及时更新而造成的问题；以及人工操作时因整定方式不正确而造成的问题。

3.3 电源故障

电源故障会造成输出电压下降，若电压下降过大，会导致比较电路基准值的变化，充电电路时间变短等一系列问题，从而影响到微机保护的逻辑配合，甚至逻辑功能判断失误。尤其是在事故发生时有出口继电器、信号继电器、重动继电器等相继动作，要求电源输出有足够的功率。如果现场发生事故时，微机保护出现无法给出后台信号或是保护装置不能正常动作于断路器跳闸等。

3.4 插件绝缘

对于一些保护装置来说，由于其集成程度较高，其布线也排列地较为紧密，一旦长时间投入运转，则会因静电的作用，导致插件接线焊点布满静电尘埃，让不同的电路焊点之间出现导线通道，使装置无法正常使用。

3.5 CT发生饱和

CT对于二次系统来说起着十分重要的作用。一旦二次系统产生故障，则会产生快速加剧的短路电流，导致CT发生饱和，让继电保护装置的动作出现中断。

4 关于110KV变电站继电保护故障的解决措施

4.1 元器件更换处理

判断保护装置故障，可以用正常的相同元件代替有故障的元件，这是处理保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障，或一些内部回路复杂的单元继电器故障，可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失，说明故障在换下来的元件内，否则还得继续在其他地方查故障。

4.2 参照对比处理

通过正常与非正常设备的技术参数对照，从不同处找出不正常设备的故障点。此法主要用于检查认为接线错误或定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时，可参照同类设备接线。在继电器定值校验时，如发现某保护装置测试值与其整定值相差甚远，此时不可轻易判断此保护特性不好，可与其他相同回路的同类保护装置进行比较。

4.3 二次回路逐项拆除处理

将并联在一起的二次回路顺序脱开，然后再依次放回，一旦故障出现，就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样方法查找更小的分支路，直至找到故障点。此法主要用于查直流接地，交流电源熔丝放不上等故障。如直流接地故障，可先通过拉路法，根据负荷的重要性，分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路，切断时间不得超过3秒，当切除某一回路故障消失，则说明故障就在该回路之内。如电压互感器二次熔丝熔断，回路存在短路故障，或二次交流电压互串等，可从电压互感器二次短路相的总引出处将端子分离，此时故障消除。然后逐个恢复，直至故障出现，再分支路依次排查。如整套装置的保护熔丝熔断或电源空气开关合不上，則可通过各块插件的拔插排查，并结合观察熔丝熔断情况变化来缩小故障范围。

4.4 新老元件及时更换

材料不可能长久不衰的使用，这是因为材料存在疲劳问题，长时间的工作会造成其内部结构机理的老化问题。同样的，对于变电站的继电保护元件也是一样的，长时间高负荷不停的运转，电力元件的老化问题会非常显著，这种现象会导致电力元件的工作性能急剧下降，甚至无法完成其正常的功能。久而久之就会造成故障。尤其是一些具有绝缘作用的元件，其出现疲劳老化现象如果不及时更换将造成严重的漏电现象，从而造成变电站内局部短路甚至会造成重大事故。因此，及时的更换老旧元件是一种有效的应对方法。

4.5 检修人员判断处理

通常来讲，变电站继电保护故障的起因各种各样，在检修人员处理故障过程中，不仅要求掌握一定的专业基础，还要具备足够的检修经验，要保证继电保护故障的及时处理，需要检修人员在工作时关注不同类型故障的起因和处理方式，从而能在出现类似故障时迅速检测和维修。因此，许多电力公司为了减少不必要的损失，往往会聘请那些工作经验丰富的检修人员，从而保证变电站和电力体系的正常运行。

综上所述，110KV变电站继电保护对于保证整个电网系统的正常运行有重要的意义，针对继电保护故障要采取针对性措施进行检查和排除，才能使继电保护设备充分发挥作用，保证电力系统能够安全稳定的运行。

参考文献

[1] 曾波.110kV智能变电站继电保护常见问题分析[J].通讯世界，2014，（19）：85-87.[2017-09-27].

[2] 刘龙升，崔传波，刘冬.110kV变电站继电保护故障及应对措施[J].信息化建设，2015，（12）：262.[2017-09-27].