110kV继电保护故障处理对策探讨

发表时间:2021/8/20   来源:《当代电力文化》2021年第11期   作者:魏建峰
[导读] 继电保护被运用的目的主要是为了提高变电站供电的安全性和稳定性。但是在日常的运行过程中,ll0kV继电保护系统也比较容易出现故障。
        魏建峰
        国网山西省电力公司大同供电公司,山西大同037008
        摘要:继电保护被运用的目的主要是为了提高变电站供电的安全性和稳定性。但是在日常的运行过程中,ll0kV继电保护系统也比较容易出现故障。1l0kV继电保护出现故障会直接导致变电站供电出现安全事故,因此,相关工作人员在日常工作中应当注意对ll0kV继电保护系统的维护。只有提高继电保护系统的安全性,才能进一步提高变电站在供电方面的安全性。
        关键词:110kV变电站;继电保护;故障;处理对策
        前言:
        110 kV变电站在电力系统中的应用十分广泛,具有重要的输配电功能,作用和影响不容忽视。变电站运行过程中,继电保护关乎变电站运行的安全性与稳定性,因此加强继电保护故障处理至关重要。基于对110 kV变电站继电保护工作特点的认识,就其故障及其处理措施进行了重点探讨,有助于110 kV变电站继电保护故障的减少,促进电力系统整体运行水平的提升。
        1 110kV变电站继电保护的重要性
        在电力系统当中。稳定性与安全性是其中两项极为重要的指标。同时也是电力系统供电阶段的根本需求.只有提升在用电阶段的安全性才能够保证人们在用电期间不会出现安全事故。而在110kV变电站的日常运营过程中,若是出现问题继电保护装置便可以发出警报。从而使技术维修人员能够及时发现并找出在电力系统当中所存在的问题,随后采取相应的方法做出改善与调整。这样便能够使我国的电力系统更加稳定的运行,同时也能够使我国的电力系统稳定且高效的发展。
        2 110?kV变电站继电保护概述
        继电保护主要是指对电力系统中发生的故障或者异常情况进行检测,当出现故障或异常时,发出报警信号或者直接将故障部分隔离、切除的一种措施。继电保护在110 kV变电站的应用至关重要,《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》中对继电保护有明确规定。
        110 kV变电站主要包括主变压器、110 kV设备区及35 kV设备区等,其继电保护系统的工作特点如图1所示。具体地,继电保护系统不仅可以对设备或元件能否正常运行进行判断,还可对故障属于内部或者外部作出进一步分析。例如,当被保护的元件或设备出现故障时,在继电保护的作用下可准确而迅速地将其切除,同时断路器执行跳闸指令,确保故障能够与电力系统分离,以降低对元件和电力系统的损害。

        继电保护装置包括输入环节、测量环节、逻辑环节、执行与输出环节三部分。根据不同的划分依据,可将其分为不同的类型。根据被保护对象的不同,包括输电线、主设备保护两种类型;根据保护装置及其所处理信号量的不同,可将其分为模拟式、数字式保护两类;根据保护功能的不同,可将其分为短路故障、异常运行保护两类;根据保护原理的不同,包括过电流、过电压、低电压、差动、距离、功率、高频保护等类型。
        3 110kV变电站继电保护常见故障与处理对策分析
        根据110kV变电站继电保护实际情况出发,其故障包括三种类型:产品来源故障、运行故障、潜在故障。其中,产品来源故障主要由于装置质量不满足要求所引起的各种故障;潜在故障会给变电站的正常运行造成极大的影响,多数停电事故的发生,均由于潜在故障所引发,为此,必须加强潜在故障排查,关注跳闸元件是否正常,确保潜在故障存在时能够及时被发现和排除。
        3.1开关拒合
        在110kV变电站输出线路分别设置了电流速断、过电流保护两类继电保护装置,10#开关通断直接决定了多数地区供电的通断与否,自该开关投入运行之后,始终运行良好。但随着用电负荷及配变容量的逐步增大,几年后,10#开关出现拒合故障,有关人员难以排除该故障,并对其进行了记录,出具了异常通知单。引起这一故障的原因:一是开关所在线路存在相间短路等故障,二是开关节点出现焊死或合闸卡死等问题,难以复位。但当工作人员检验并测试这一情况时,这两种情况均正常。这表明并非为“开关跳跃”故障,但运行过程中仍会存在拒合情况,经系统排查后发现,引起该故障的原因是由于该开关过流保护缺乏时限。
        该故障处理对策。这一故障的原因是由于时间继电器连接过程中,仅将瞬动常开接点连入回路中,并未连入延时闭合常开接点,改接线路之后故障排除,也没有再出现开关拒合的问题。这说明是合闸时冲击电流的影响,当开关刚投入运行时,供电负荷小,冲击电流也不大,难以启动保护装置作用,随着负荷逐步增加,冲击电流也越来越大,一旦增大至能够启动保护装置后,开关就会自动拒合。若改变运行方式,会减小冲击电流,则开关又能成功合闸。在改装电路后并无法彻底解决合闸冲击电流问题,但时限保护装置能够帮助躲过冲击电流的作用。
        3.2主变差动保护
        该故障也经常发生,如某110kV变电站主变容量2万kVA,电压等级包括110kV、35kV、10kV三种,不同电压等级的接线方式不尽相同,35kV单母线方式接线,10kV接线方式为单母线分段带旁路。后期由于需要增设一台1万kVA的主变,试运行过程中一切正常,对110kV侧开关测试过程中空载24h无故障产生,但35kV侧开关测试过程中,主变差动保护启动。探其原因,当主变差动保护启动时,其所保护范围并无任何故障,表明该故障是由于CT极性接错所导致,经测试后验证了这一推断。
        故障处理对策。通过重新进行连接、投入运行后,该35kV侧负荷的功率大于620kW时,保护装置报警信号启动。若设定值为0.2A时,报警信号延时5s之后启动,表明线路流经了超出限定值的不平衡电流,检查过程中却未见异常。因此,对其展开了计算,显示35kV侧Kpm=1.39,将35kV侧CT变比200/5错误认成了400/5,对其加以更正之后,运行无异常情况出现。该故障出现是因采用了不同厂家开关装配后未开展匹配测试所导致的。因此接线过程中必须对设备各参数值、保护限定值等加以核对,避免人为失误出现。
        3.3低压侧近区故障与处理
        由于变压器低压侧近区常常出现短路现象,致使经常有大电流冲击变压器,破坏了变压器的动稳定性,致使变压器受损。与此同时,低压侧近区存在短路还会导致变压器内部出现故障。由于变压器对于瞬时冲击电流往往缺乏有效的抵御能力,而且所承受大电流冲击的时间也有限,因此,为了确保变压器不被烧坏,必须对低压侧母线故障进行处理。
        故障处理对策。于低压侧增设相应的过流保护设备,要求该装置应限流速断,以便有效配合低压出线速断。若高压侧闭锁过流对于低压侧母线具有较高灵敏度时,需将原有低压侧过流分别设为两段,即限时速断、过电流,前者同出线速断予以配合,重点作用于在跳本侧,后者同出线电流予以配合,先对本侧限跳,再对总出口限跳。总而言之,增设限时速断后,一旦低压侧母线存在故障或出线近区存在故障,但断路器、速断保护等未动作,此时,新设置的限时速断装置都能够迅速地将故障排除。
        4结语
        110 kV变电站继电保护故障不可避免且危害较大,因此应尽可能地缩短故障时间,并降低故障发生率。要求结合110 kV变电站继电保护故障的实际表现,科学判断快速定位故障位置和原因,然后采取针对性措施予以解决,配以日常维护和管理,切实降低故障风险。
        参考文献:
        [1]张楠,郑城市,何小娟.110 kV变电站继电保护故障及应对措施探讨[J].工程技术研究,2018,(15):65-66.
        [2]任奎,闫冉.110 kV变电站继电保护故障及应对措施[J].电子技术与软件工程,2018,(21):206.
        [3]吴龙飞.110 kV变电站继电保护的故障问题及保护措施[J].科技创新导报,2018,15(26):55,57.
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