浅析110kV变电站继电保护故障及解决方法

丁清树

摘 要：当前，为满足对社会的电力供应，电力企业建立了大量的110kV变电站。110kV变电站对于维护电力系统的正常运行，促进电网建设的可持续发展具有至关重要的意义。因此，要加强对110kV变电站的继电保护。本文刍议了110kV变电站继电保护故障及解决方法，以期为我国变电站继电保护提供借鉴。

关键词：110kV变电站；继电保护；故障；解决方法

中图分类号：U224 文献标识码：A

加强继电保护，对于维护电力系统的正常运行具有至关重要的意义。继电保护，对于确保电力元件的正常工作发挥着基础性作用。加强继电保护有利于实现对电力系统故障的有效降低，有利于减少电力系统故障造成的损失。因此，有必要对当前110kV变电站继电保护中存在的问题进行深入分析，探究行之有效的继电保护故障解决方法，加强对电力系统的控制，提高电力系统運行的安全与稳定，确保电力系统的供电稳定，促进电力系统的可持续发展。

一、110kV变电站继电保护概述

1.继电保护概述

继电保护装置，能有效区分电子元件的运行状态，能准确判断故障位置。继电保护设施主要由三方面构成，分别是测量元件、逻辑程序以及执行输出。继电保护大致可分为两部分，一是主设备保护，一是输电线保护。在继电保护中，按照保护设备来区分，可分为两部分，一部分是数字式保护，一部分是模拟式保护。

2.110kV变电站继电保护要求

在电力系统的运行过程中，对于设备和线路问题，继电保护体系要及时进行有效的故障处理，避免故障不良影响的蔓延。在110kV变电站继电保护中，故障设备与线路出现拒动时，要将故障位置与相邻保护设施进行故障切除，实现对故障破坏的减少。

二、案例分析

以福建省某市110kV变电所10kV开关拒合为案例，分析110kV变电站继电保护故障及解决方法。

1.案例概况

福建省某市110kV变电所有一台容量为2万kVA的主变。该主变的10kV线路配置了电流速断保护和过电流保护，10kV10#开关对该市部分地区的负荷供电。10kV10#开关自投入运行以来，一直保持良好的运行状态。但是随着城市负荷的逐渐上升，配变的容量也日益增大。10kV10#开关出现拒合故障。该开关在合闸时，会发出连续的跳合声响，开关时而无法正常闭合。相关运行人员判定该10kV10#开关存在“开关跳跃”的缺陷和故障。

2.原因分析及解决方法

针对该10kV10#开关的拒合故障，相关工作人员测试和检查了该10kV10#开关的控制和保护回路，排除了“开关跳跃”的缺陷。因为只有当线路存在永久性相间短路故障，且控制开关的接点焊死或者是控制开关在合闸位置卡死，才会导致开关跳跃。然而，该10kV10#开关并不存在上述原因，因此，该开关并不存在“开关跳跃”的缺陷。相关工作人员对现场进行细致的分析，得出结论，该10kV10#开关故障与保护装置的动作有关系。相关的继电保护工作人员对控制和保护回路进行重新检查，发现该10#开关的过流保护没有时限。该开关随着城市负荷和配电容量的不断增加，导致开关合闸时的冲击电流相应增大。该冲击电流逐渐增加到能够启动过流保护装置，开关合闸时的保护动作导致了开关跳开，随之出现开关拒合故障。因此，相关工作人员将回路实施改接，使时间继电器接点改接后，实现了保护装置在时限上可以躲过开关合闸造成的冲击电流，解决了开关拒合的问题。

三、110kV变电站继电保护故障

1.产源故障

当继电保护设备的质量和性能存在问题时，110kV变电站继电保护容易出现产源故障。另外，在110kV变电站继电保护中，不适当的设备选型配置，会悖离继电保护的要求，从而导致继电保护中故障的产生。

2.运行故障

在110kV变电站继电保护运行过程中，要严格按照相关规范运行继电保护设备。在继电保护设备的实际运行过程中，相关操作人员的技术水平参差不齐，缺乏高效的协调配合，容易导致一系列的继电保护设备运行故障，诸如开关柜合以及主变差动保护误动作等。

3.隐性故障

在110kV变电站继电保护运行过程中，隐性故障会对电力系统产生严重的不良影响和破坏。通常，隐性故障的预防具有较大的难度，在实际运行中，会造成停电事故。

4.电流互感饱和故障

当配电系统出现设备终端负荷的不断增容时，将会造成较大的短路电流。在通常状态的短路情况下，电流互感器误差会随着短路电流倍数的加大而加大。当线路出现短路时，会导致电流互感器饱和故障，造成再次感应的二次电流减小甚至趋于零。

5.其他故障

除了上述故障，在110kV变电站继电保护中，还存在其他故障，诸如节点故障、继电器烧毁以及继电器的不运行、不复位等。继电器烧毁会导致继电器误动作指示灯的异常。

四、110kV变电站继电保护故障解决方法

1.替换法、短接法与直观法

要建立健全110kV变电站继电保护系统的故障处理制度，实现对继电保护故障损失的减少。在110kV变电站继电保护中，主要有替换法、短接法和直观法等处理故障的方式。替换法，在继电保护中，会对出现故障以及可能存在故障的电子设备元件进行替换，实现对故障的解决。如果采用替换法无法有效解决继电保护中的故障，则说明故障的原因并不是元件问题。因此，采用替换法，可以有效判断元件的运行状态以及自身状况，还能实现对故障产生范围的有效缩减。在继电保护中，短接法与替换法的作用较为类似，都能有效缩减故障发生的范围。在110kV变电站继电保护中，使用短接法对段路线进行连接，可以实现对故障的准确判断。在线路短接位置，没有发现故障时，则可以实现对该位置故障的排除。短接法在110kV变电站继电保护使用中，存在一定的局限性，短接法只适合用于电磁锁故障，以及回路开关故障中。在110kV变电站继电保护中，在检测故障时无法使用仪器的情况下，大多采用直观法。直观法具有较为简单的处理方式。当继电保护开关，在拒分和拒合的情况下，普遍采用直观法对继电保护故障进行检测。

2.检修、更新元件与逐项替代法

相关工作人员要严格按照制度规定，加钱对元件的定期检修和替换，对于出现故障的元件，要及时进行更换，以避免发生其他故障。在110kV变电站继电保护中，相关工作人员要在继电保护工作中，提高自己解决继电保护故障的能力，对相关的管理规范进行明确的掌握和理解，了解继电保护工作的原理和规律，提高110kV变电站继电保护的安全性和稳定性，提高继电保护故障的处理效率。逐项替代法通过将并联的回路实施逐项分离，并按照正确的顺序放回，通过寻找具体的故障回路，实现对故障具体位置的确定。

3.加强微机保护

变电站的微机保护系统，以继电保护、信号报警、监控为基础，将单片机构成的保护和测控装置在仪表室内对电流互感器发出的信号进行接收，通过计算机的辅助，实现对其有功电度和有功功率的有效转化。加强微机保护，可以有效监控110kV变电站中各设备构成的工作状态，有利于及时修正故障问题，有利于提前设置继电保护中的整定值。

结语

在110kV变电站继电保护中，要重视继电保护中出现的故障，采取行之有效的措施，诸如灵活运用替换法、短接法与直观法，加强微机保护等解决110kV变电站继电保护中存在的故障，确保电力系统运行的安全稳定，促进电力系统的可持续发展。

参考文献

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