500kV变电站继电保护故障及解决对策

发表时间:2020/12/2   来源:《中国电业》2020年20期   作者:王少飞
[导读] 在电力系统中500kV变电站发挥着非常重要的输配电功能,继电保护对确保500kV变电
        王少飞
        国网山西省电力公司检修分公司

        摘要:在电力系统中500kV变电站发挥着非常重要的输配电功能,继电保护对确保500kV变电站安全与顺利运转有直接影响,可是因为500kV变电站继电保护屡屡发生各种运行故障,严重影响了其运用效果。因此,必须要制定出合适且有效的方案,将继电保护存在的运行故障一一消除,提升继电保护设备的灵敏性及可靠性。

        关键词:500kV变电站;继电保护故障;解决对策

        变电站是电力传输的关键部分,其主要负责电力运输方面的工作,因而加强变电站电网继电保护工作是非常重要的。将变电站继电保护故障彻底解决对实现电网系统顺利运行是非常有利的,倘若发现故障,应立即处理,如此就可以防止电网产生不良问题,进而影响到人们生活与工作正常用电。
        
1.继电保护概述
        实际上,继电保护可按照不一样的标准进行划分成各种类型:第一,根据被保护对象进行划分,有输电线保护与主设备保护,例如变压器与母线、电抗器与电容器保护等。第二,根据保护功能进行划分,有异常运行保护以及短路故障保护,前者分成失磁与失步保护、低频与过负荷保护等;后者分成主保护、后备及辅助保护。第三,根据保护装置进行对比与运算处理信号量进行划分,包含了数字式与模拟式保护。所有机电型与整流型等保护装置,直接反映出输入信号的持续模拟量,都是模拟类的保护。而数字式保护,即使用微处理机以及微型计算机保护装置,反映的是把模拟量经过采样与模转移后的离散数字量。第四,根据保护工作原理进行划分,包含了过电压与功率方向保护、距离与差动保护等。继电保护由各种保护形式所构成的,如距离与瓦斯保护、低电压与功率方向保护、遗产运行与短路故障保护等,并非仅仅是一种保护举措就可以的。
2.500kV变电站继电保护的故障
        首先,继电保护装置故障。该故障一般涵盖了这样三个方面:第一,电源,电源是造成500kV继电保护故障的核心因素之一;第二,环境,其根本原因在于长时间运行导致很多静电尘埃积累在了插件接线焊接位置,最后构成了导电通道。第三,干扰与绝缘,在500kV继电保护设备故障中,绝缘与干扰是造成故障的关键因素。
        其次,电流互感器故障。第一,电流互感器二次电流失真,在其一次电流比较大的条件下,电流速度会加快很多倍,如此一来就会使得二次电流不真实。第二,电流互感器出现饱和现象,在这种条件下会使得传变特性输出是零,最后导致断路器保护变成拒动状态,进而会阻碍到500kV继电保护顺利运行。
        最后,电流互感器二次回路故障。当电力系统在正式运行的过程中,二次电压回路产生故障是极为普遍的,电压互感器是500kV变电站继电保护检测装置的开关,对二次系统运行而言,电压互感器是非常重要的。
3.500kV变电站继电保护故障保护对策
        3.1继电保护故障前期保护
        ①加强保护装置故障分析
        通常而言,跳闸是继电保护故障解决最常用的方法,跳闸以后快速自动重合闸,修理人员应针对保护装置故障进行合理且有效的分析。将500kV线路开关重合回路原理作为重要依据,分析故障构成的原因,通常是设备充电时间超过要求的时间,此时使用电位变化方式更加有效。电位变化方式就是按照二次回路节点中电位和电压的变化情况,明确故障位置,通常使用在继电保护装置开关处在拒合的情况下。
        ②操作人员按照经验解决故障
        操作人员需要了解保护装置的基本工作原理,接着采用合理的举措来解决故障问题。并且在每一次解决故障的时候做好相关的记录,给往后遇到相同的故障提供参考。
        ③加强故障分段处理
        倘若继电保护装置里面高频保护接发机运行异常,发信不正常,技术人员无法接收到3D警报。

对于该种现象,必须要使用分段处理的方式,导电通道应当和电网脱离,接入75Ω电阻,检查接发机状况,推断出故障是不是出现在本机上。将电路接通,检测接收信号电平差值,推断出电缆完整与否,以此确定故障的具体位置。
        3.2解决故障加强保护
        ①元件更新
        针对500kV变电站继电保护设备故障维修最基础且最佳的方案是更新元件。在变电站电力系统运转的时候,工程维修工作人员应当不定期对变电系统内的电力元件展开维修,特别是对继电保护设备里面的部分旧的以及故障元件应当在第一时间发现与处理。可采用更替优质的元件,也可使用微机综合保护设备整合旧的设备,如此不但可以提高设备使用效率,同时还可以保证设备顺利运转,减小故障对电力系统的影响,确保电力系统可以安全稳定运转。
        ②拆除电路
        该方法就是经过拆除电路将500kV变电站继电保护故障有效排除。第一,根据一定的顺序把并联在一起的二次回路一项项解开,如此就可以清楚查找到产生故障的原因。第二,可采用从小分路着手的方式找到故障产生的原因,通常在检查直流接地问题上经常使用这一方法,按照负荷的重要程度,经过接路方式把直流负荷回路解开,有益于快速找到回路中产生故障的根本原因。
        3.3做好提前保护预防
        ①保护变压器
        主要变压器的保护使用微机型保护,匹配的保护包含了高压侧后备、中低压侧后备、差动以及非电量保护。而差动保护动作跳主变三侧断路器,差动保护使用多CPU结构,避免由于CPU异常保护拒动。而高压侧复合电压闭锁方向过流保护,设置二段二时限,二段都可以挑选不带或者带有方向的,第一时限跳开中压侧断路器,接下来第二时限跳开变压器没侧断路器。方向元件电压通常来源于高压侧。而高压侧复合电压闭锁过流保护,可以设置一段一时限,延长时间跳变压器三侧断路器。高压侧零序方向过流保护,设置一段一时限,跳变压器三侧断路器,在高压侧的中性点零序过流保护,设置一段一时限,跳变压器三侧断路器。
        ②保护500kV输电线路
        第一,500kV线路匹配三段相间距离以及接地距离保护,四段开始定时限零序过流保护,三相一次重合闸,而后备保护则需要使用远后备的方法进行保护。第二,光纤分相电流差动保护,主要保护匹配一套光纤分相电流差动保护,而后备保护则使用远后备的方法,给三段相间距以及接地距保护,四段进行定时限零序过流保护,且三相一次重合闸。一般来说,线路在轻载或者空载等情况下,在保护范畴以内出现非金属以及金属性的故障时,保护应可以准确动作。在保护区外出现金属以及非金属故障,则保护不能误动作。
4.继电保护在电厂中的实践应用
        4.1继电保护的自适应应用
        继电保护的适应性可以通过及时排除电力生产过程中出现的故障,简化人工操作程序,提高电厂的经济效益。通过继电保护对多种故障的适应性运用,可以延长电气设备保护时间,提高使用寿命,减少维修成本。继电保护的自适应通过降低故障发生保障电力正常运行。
        4.2继电保护的实际应用
        在检验继电保护装置时,需要加强对其进行升流实验和整组实验,确立这两方面工作才能保障定值、定制区、固定拔插件、二次回路接线等。在定期检验工作的过程中要做好相关的准备措施,因为一些情况(如在遭遇设备预热、检验完成、投入运行但却没有负荷情况等)会导致无法执行符合要求的采样值打印和测量工作。加强这些方面的注意事项,才能更好地保障继电保护的顺利运行。

结语:
        综上所述,提升500kV变电站继电保护故障处理水平可以大大提高电力公司工作效率,同时这也是确保供电主要设备的最佳途径。相关操作人员需要使用合理且科学的方式,实时处理继电保护故障,以此来保证电力系统可以顺利运行。

参考文献:
[1]沈歆.500kV变电站继电保护改造调试问题分析[J].科技创新与应用,2016(13):185.
[2]任启金,邢建浩,孟庆江.500kV变电站继电保护故障及解决措施探讨[J].科技创新与应用,2015(36):219.
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