110kV变电站继电保护的故障与对策

发表时间:2021/7/19   来源:《中国电业》2021年第49卷第8期   作者:颜为公
[导读] 为了满足社会越来越高的电力供应需求,电力领域进行了大量的110kv变电站建设,
        颜为公
        北流望江风电有限公司 广西壮族自治区钦州市 535000
        摘要:为了满足社会越来越高的电力供应需求,电力领域进行了大量的110kv变电站建设,这些变电站对于电力系统的稳定运行发挥着重要的影响,也相应的加大了电力系统维护与管理的难度。为了实现电力系统的安全、稳定运行,对110kv变电站继电保护装置的常见故障和应对策略进行了研究与探讨,以促进电力领域的稳定发展。
        关键词:110kV;变电站;继电保护;应对策略
        由于计算机技术、数据传输技术、自动化技术等在电力行业中得到了应用,实现了相辅相成的目的,电网有着安全可靠、经济高效、绿色环保等大量的特点,因此在国际上得到了普遍的赞同与推广,如今我国早已对数字化电网制定了相应的发展战略方案,而且已经在我国的各个区域逐步展开实施。在对电网进行搭建的环节中,数字化技术在变电站装置中的实施是比较重要的,它将对电网的综合战略情况的实现有着很大的关系,变电站的继电保护装置一般分为了设备层、间隔层和站控层,因此其在全体变电站中发挥着媒介的功能。所以要想保证整个变电站的高效运行,务必做出相应的应对处理,最大程度的增强继电保护的可靠性。
        1. 继电保护的作用与构成
        在电力系统里,稳定性和安全性是十分关键的因素,并且还是电力系统供电期间的重点需求,只有增强在用电环节的可靠程度才可以确保人们在使用电力时不产生安全事故。而在110kV变电站的平时运营期间,一旦发生故障,继电保护装置就能立即发出警示,便于技术维修人员及时察觉并找到在电力系统里出现的问题,接着运用相应的方式进行优化和完善。从而促进我国电力系统的安全平稳性,并且还可以让我国电力系统更加可靠高效的发展。
        继电保护的重点构成部分包括:测量元件、逻辑部分与执行输出元件。测量元件的功能是测量继电保护电气元件的大致信息并将其和既定的数据进行对比,再按照对比结果辨别是否需要开启继电保护装置保护变电站。逻辑部分就是在继电保护期间按照相应的逻辑关系分析与辨别由测量元件所获取的数据,按照结果判定继电保护装置需要发出的信号类型,并将其传输到下一环节。执行输出元件在继电保护装置中是最后的环节,主要按照上一逻辑部分所发出的信号行使对应的继电保护操作,最终实现变电站的保护目的。可以将继电保护划分为四种形式,其中,根据保护动作的动作原理进行划分,可以分成电流保护、电压保护、差动保护、功率方向保护、距离保护、高频(载波)保护等。
        2.110kV 变电站继电保护普遍故障分析
        2.1电磁环境
        变电站具有十分繁琐的运行环境,四周的电磁场产生相互影响,在长时间的工作期间肯定会出现一系列的状况。并且变电站的设备长时间运行还会由强电场的运转导致无法及时清扫灰尘之类的杂物,从而出现堆积,特别是在部分易导电物质中,尤其妨碍有关电力元件的绝缘特性,进一步形成更加严重的风险隐患。
        2.2隐形故障
        隐形故障通常无法在变电站装置轻易被发现,可只要出现,就会导致非常严重的事故。要想避免大量故障损失的出现,就需要强化对设备的巡视并开展好相应的继电保护设备的测试与修理,及时有效的察觉该类隐形故障并采取恰当的方式处理。这就要求测量元件可以较好的察觉到部分信息,并且逻辑判断元件还需要具备更强的整体性与推断信息能力。
        2.3运行故障
        该种故障类型较为严重,并且存在明显的表现,类似开关拒合等,该类故障表示继电保护装置早就产生了非常严重的问题,并且无法顺利运行。比如,在应该断电时未行使断电操作,就会一定几率危及相关人员的人身安全。除此之外,变压器的匝间短路故障也是一个需要引起关注的故障种类,一般情况下是由线圈绝缘性能导致问题产生,导致短路后就会造成局部电流瞬间增大,形成对电路的激烈冲击,损害有关电力元件,以至于不能顺利运行甚至烧毁,所以务必要运用措施防止变电站短路故障的形成。同时,还有部分诸类似指示灯问题、接点故障等现象都妨碍继电保护功能的正常发挥,所以需要引起关注。


        2.4互感器故障
        在110kv变电站的继电保护装置中,互感器是尤为重要的一个组成部分,它的主要作用是可以把数值较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较小的二次电流,用于保护、测量等方面。当互感器发生故障或者开路时,将出现回路仪表指示异常;CT二次回路端子、接线有放电、打火痕迹;CT本体有较大噪声、振动不均匀、严重发热,因此当出现这些现象时我们应尽快消除故障,避免事故扩大,
        3.110kV 变电站继电保护故障的处理方法
        3.1 新老元件及时更换
        材料无法坚持长时间的应用,主要是由于材料会出现疲劳问题,长期的工作会使得其内部构造机理出现一定的老化状况。并且在变电站的继电保护元件中同样如此,长期高负荷的持续工作,会出现显著的电力元件老化现象,该种现象会造成该元件工作性能直线下降,情况严重时无法完成其正常的功能。特别是部分具有绝缘作用的元件,在产生疲劳老化现象时要是没有立即更换就会出现严重的漏电情况,进而使得变电站内局部短路或者更严重的事故。
        3.2 强化巡视从而察觉问题
        在变电站后台机发生告警或保护动作等情况时,应该强化对设备与线路的巡视。要是不能确定详细的故障产生情况,也不能采用有关设备设检测时,就需要核实变电站到底发生了什么问题,要运用值班人员的感官去查看继电保护元件外表层的颜色改变并嗅到现场的气味改变,有无元件断线或烧坏等现象导致后台报警或跳闸情况产生。利用该种方法并与值班人员的经验相结合通常就可以大致确定故障出现的部位。
        3.3替换法、直观法和短接法
        要想在继电保护装置发生故障时及时发现和解决,就要创新继电保护故障的发现方法,目前110kv变电站中发现和解决继电保护故障的最主要方法有替换法、直观法和短接法。其中替换法是替换保护装置中可能出现问题的电子设备元件,这种方法能解决绝大部分因元件而导致的继电保护装置故障问题。直观法主要是解决简单的继电保护装置故障问题,比如当继电保护开关出现拒合或据分时,采取直观法的故障检测方法。短接法与替换法的作用大体相同,能够减小故障的发生范围,判断元件的状况及运行状态
        3.4逐项替代、检修和更换元件法
        替换法受到工作人员的工作效率影响,如果110kv变电站工作人员没有按照制度要求进行元件的替换和检修工作,导致故障检修不及时,会增加对变电站的不利影响。所以,还需结合其他应对方法,首先工作人员必须提高对继电保护故障的应对能力,了解继电保护装置的工作原理,分析继电保护装置的常见故障种类和解决方法,提高自身的工作积极性。运用逐项替代法分离并联回路,然后再按照正确的顺序放回,以找到故障的发生位置,检修和更新元件,确保继电保护装置的正常运行。
        3.5微机保护措施
        微机保护系统以信号报警、监控和继电保护等为基础,在变电站中发挥着重要的保护作用,加强对微机保护的重视,提高保护力度,是促进继电保护系统正常运行的有效措施。在微机保护系统中,通过接收电流互感器信号,结合计算机的辅助作用,用以转化有功功率和有功电度。实施加强微机保护的措施,能够对变电站中设备的工作状态进行有效监控,便于对故障的及时发现和故障解决方法的及时提出,也能实现提前设置继电保护装置的整定值,降低故障的发生几率。
        结束语
        综上所述,为了确保110kv变电站继电保护装置的正常运行,对继电保护装置的常见故障以及应对方法进行了分析和探讨,通过替换法、直观法和短接法等方法,结合加强微机保护的措施,确保继电保护装置的稳定运行,为人们提供安全、稳定的电力资源。
        参考文献
        [1] 张楠, 郑城市, 何小娟. 110kV变电站继电保护故障及应对措施探讨[J]. 工程技术研究, 2018.
        [2] 王李博. 110KV变电站继电保护故障及应对措施[J]. 视界观, 2019, 000(022):P.1-2.
        [3] 陈虎顺, 于昊颖. 试析110kV变电站继电保护故障及应对措施[J]. 百科论坛电子杂志, 2018, 000(005):551.
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