110 kV变电站继电保护的故障分析及保护设计

郭军慷，王丹

（国网宁东供电公司，宁夏银川750411）

110 kV变电站继电保护的故障分析及保护设计

郭军慷，王丹

（国网宁东供电公司，宁夏银川750411）

从继电保护的作用入手，分析了继电保护的故障及其原因，对继电保护设计方案进行了研究。

110 kV变电站；继电保护；故障分析

引言

继电保护主要是指在实践继电保护以后，主要是在电力系统出现运行故障以后，继电器会自动作出对突发性事故的反应，并采取一定的措施。继电保护核心作用在于对电力系统的整体安全运行提供支持，防止出现突发性故障和问题，保证电力系统的元件不受到伤害。在电力系统运行过程中，应用继电保护是非常必要的，从理论角度分析，如果不进行继电保护，将会很难保证对电力系统运行安全性的良好维护。

1　继电保护的作用

一旦电力系统出现突发性故障，继电保护装置就会及时作出自动的报警和反事故应对措施，可以有效地阻止电力系统的故障和相关问题出现，从而避免电力系统事故问题进一步扩大，充分发挥保护其他电力元器件的重要作用。从总体角度分析，对故障和问题进行及时发现和故障阻止是继电保护所发挥的重要作用，同时也是具体采用的操作方法。继电保护装置不仅仅可以有效防止事故问题的出现，还可以及时进行电力故障报警，提醒继电保护和维修人员及时进行故障处理［1］。

2　继电保护故障以及原因分析

首先，电力系统一旦出现故障和突发问题，会快速传递到整体电力网络各个环节中，单个电力元件的故障将会导致整体的电力系统安全受到威胁。其次，继电保护装置一旦发现故障问题，会自动作出反应，向距离故障电力元件距离最近的保护装置发出信号，自动跳闸。最后，通过断路器的跳闸断电处理可以及时防止电路故障和电力问题的进一步扩展，有效保护电力元件的质量和实际使用寿命，减少对电路元器件故障的损害。继电保护装置不仅可以及时对故障电力环节进行及时断电处理，同时还可以在故障发生第一时间进行故障分析和观察，在系统的整体维护和运行的条件下分析不同工作状态下的电气设备状况，及时进行设备检测，及时对故障问题进行报警处理，通知电力网络维修人员进行故障问题处理。

3　继电保护设计方案研究

3.1满足对变压器的保护标准

1）110 kV变电站在进行接地保护的过程中应用直接的接地保护装置和接地保护系统来进行变压器处理，通常情况下，普通装置都会选择零序电流来进行保护，这也属于变压器的主要保护设备，在相邻的元器件出现短路问题或者单向接地问题时，零序电流的实际分布与电流大小都会与电力系统中的变压器装置产生接地位置关联性影响。2）差动保护主要是通过电流互感器的两端电流矢量存在的差值，在达到一定的动作电压值的过程中会自动进行电力元器件维护，所以，电流差动保护也是继电保护的重要方式，同时也是电气设备的主要节点之一，在进行常规电流输送的过程中，通过电流保护提高整体电力网络的稳定性。3）在电流负荷维护的过程中，需要对变压器进行保护，变压器的纵差保护属于一种典型的反向较差保护，通过高压的测向和接地处理来实现线路短路的维护，主要的电力保护范围包含了变压器的管套和管线设计，变压器在进行电流差值计算的过程中应该及时进行各项数据分析和处理。在进行气体保护的过程中，可以防止变压器的内部出现线路设置问题［2］。

3.2对电容器进行保护

对电容器进行保护可以综合采用平衡的保护方式和差动的保护方式，可在瞬间的电流继电维护过程中实现电容器保护，对于3.10 kV以上的电容器，应该在各个电容器上安装新型的独立熔断器。熔断器一般情况下的额定电流以熔丝的实际特性和连通量来进行控制，通常情况下，应该以多备电容器的额定电流和电压为标准，由此可以有效防止电容器的油箱因为突发状况发生爆炸。

3.3对线路的保护作用

常见的电力线路保护方式有快速的断电处理、过流处理以及线路的系统维护处理等。同时还可以进行不平衡电流保护，在电流超过整体电流数值时，在电压处于较低水准时，在断路器处于整体确定数值时，需要确保相应的电压定时器准确启动，还可以将定时器时间控制在合理时间范围内。在实际运行电压低于整体整合电压时，可以将电容器时间合理控制在科学合理的时间范围内。应该以电容器的充电特性为基础，通常情况下都有投入过程中的限流装置，如果实际的电力容量较小，可以采取串电阻的方法来进行整体电路线路调整，如果实际容量较大，可以综合采用特殊的专用限流电压控制装置。

在电容器组的保护方式选择的过程中，应该确保电容器的整体运行安全可靠，确保实际的保护装置具有较高的灵敏性，无论是在电容器组中的单台电容器发生容器故障还是在电容器中出现元器件故障，都应该利用电容器自动保护装置来进行自动保护。同时，通过自动化的电容器线路保护装置还可以有选择性地进行故障电容器切除，在电容器进行停电处理和送电处理的过程中，电力系统经常会出现接地以及其他类型的故障，所以需要保护装置无论是进行安装还是进行调整实验都需要确保运行的安全稳定，减少电量的实际消耗量，降低整体运行维护费用。

4　结语

继电保护主要是为了对电力系统进行安全性维护，同时在实际应用的过程中，继电保护系统通过对电力突发故障的及时发现和及时切断来进行电力系统的良好保护，维护电力元件不受到突发故障的影响和损害，同时通过系统的故障发现和及时预警来进行电路系统维护，通知值班的电力维护工作人员及时进行处理。通过对110 kV变电站的继电保护故障与维护实际分析，可以归纳和总结出新型微机继电保护与传统电磁继电保护的差异。

［1］王普.浅谈10 kV油浸式配变继电保护常见故障及解决办法［J］.黑龙江科技信息，2010（34）:41.

［2］袁桂华，张瑞芳，郭明洁.110 kV变电站继电保护整定方案优化［J］.中国造纸，2010（7）:53-55.

（编辑：王红霖）

Fault Analysis and Protection Design of Relay Protection in 110 kV Substation

Guo Junkang，W ang Dan
（State Grid Ningdong Power Supply Com pany，Yinchuan Ningxia 750411）

In this paper，based on the analysis of the role of relay protection，comprehensive study of the fault and its causes，and finally，the research of relay protection design.

110 kV substation；relay protection；faultanalysis

TM774

A

2095-0748（2016）17-0077-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.17.32

2016-07-14

郭军慷（1988—），男，宁夏吴忠人，本科，毕业于华北电力大学，继电保护技师，研究方向：电气工程及其自动化。