110kV变电站继电保护故障及应对措施探讨

摘 要：110kV变电站数量不断增加，其作为电网系统中的重要组成部分，为提高其运行稳定性，必须要就继电保护方面进行分析，采取合理的措施对其进行优化完善，降低各项因素的影响。目前虽然有更多新型设备与技术被应用到继电保护系统中，但是受各方面因素影响，在实际运行过程中仍存在一定问题，还需要在现有基础上进行总结分析，确定故障发生原因，有针对性的进行优化，文章就此方面内容进行了简要分析。

关键词：110kV变电站；继电保护；电力系统

继电保护为保障电力系统正常运行的主要措施，可以在系统发生运行故障后，及时采取保护动作来切除故障，缩小故障影响范围，降低故障损失。因此为提高110kV变电站运行综合效益，必须要对现行继电保护系统进行分析，确定各类故障发生的原因，从技术与管理方面进行处理优化，最大程度上减低故障发生概率，保证整个电力系统的正常运行，提高继电保护效率。

1 110kV变电站继电保护分析

110kV变电站继电保护装置，必须能够正常运行，可以及时准确的分辨出被保护元件当前状态是否正常，并确定其为保护区内故障或保护区外故障。为保证保护系统能够准确动作，应确定其满足选择性、速动性、灵敏性以及可靠性等要求，在变电站运行故障发生后能够及时将故障切除，避免对系统其它部位产生影响[1]。如果变电站系统内存在故障设备或者断路器拒动情况，应切除故障就近设备或者线路，将影响范围控制在最小。继电保护装置的运行，需要满足110kV变电站运行需求，可以长时间持续运行，及时处理存在的问题，提高系统运行稳定性。

2 110kV变电站继电保护所存问题

2.1 保护装置故障

110kV变电站现行继电保护装置无论是质量还是性能均有一定程度的提升，在运行过程中也能够起到更大的作用。但是相应的电网运行风险也不断加大，导致装置在运行过程中还会出现多种故障问题，影响其运行稳定性。如最为常见的电源问题、环境问题，即在长时间连续运行状态下，存在大量静电尘埃颗粒积聚在插线焊接点位置，形成额外导电通道，加大了故障发生概率[2]。另外，干扰性与绝缘性也是常见故障原因，即计算机保护系统与设备绝缘性自身抵抗力较低，在系统运行过程中某些逻辑元件出现运行错误，而影响继电保护效果。

2.2 保护力度故障

主要是指变压器10kV侧保护力度不够大，采用过流保护方法进行延时切除需要在主变10kV侧完成，来解决母线故障，来保证变压器能够有效抵御大电流冲击作用。受变压器过流保护作用影响，断路器如果出现拒动或者失灵现象，即可以通过利用高压侧相应电压来实现过流保护作用。

2.3 互感器故障

在110kV变电站继电保护系统中，互感器为重要组成部分，可以实现对整个电力系统运行状态的监控。但是如果电流互感器电流比较大，会使得电流速度快速提升，而出现二次电流失真问题。或者是电力互感器存在严重饱和，使得传变特性输出结果显示为零，将断路器状态维持在拒动状态。如果互感器出现运行故障，会在根本上影响继电保护系统基础功能的发挥效果，情况严重的甚至会出现变压器越级跳闸问题。

2.4 短路故障

短路故障在变压器低压侧近区域比较常见，一旦出现势必会造成大电流对变压器设备的冲击，而对设备运行稳定性产生影响，如果不能及时采取措施处理，甚至会导致电压器被烧毁。并且，如果短路故障发生在低压侧近区，除了会对变压器产生影响，甚至还会对边胍器内部造成损伤。另外，电压互感器二次电压回路故障也比较常见，其作为110kV变电站继电保护开端部分，必须要采取良好的措施对其进行优化。

3 110kV变电站继电保护故障常见处理措施

3.1 直观法

应用直观法对继电保护故障进行分析，即采取措施对故障直接进行测试，一般应用于电子仪器无法直接测试判断故障的情况。当继电保护装置插件出现位置故障，并且无备用元件更换的前提下，可以选择用直观法进行测试，即通过110kV开关拒分或者柜台状态判断故障原因。当台闸基础器运行状态正常，并且电气回路正常时，则可以判断故障发生在电力系统内部。另外，如果110kV继电器出现颜色或者气味异常的情况，则可以判断设备内部发生故障，需要及时进行排查并对故障元件进行更换。

3.2 检查更新元件法

此类方法为110kV变电站继电保护处理中最为常见的方法，在实际应用中具有良好的效果。即配置专业检修团队，在日常工作中对变电系统中各运行元件进行检修，确定其状态是否正常，一旦发现运行异常，或者老旧故障元件，需要及时对其进行更换[3]。通过检查更新的方法，来保证整个变电系统的正常运行，将元件因素对系统运行效果的影响降到最低，提高系统运行稳定性。

3.3 替换法

替换法实施的本质即将存在故障的元件替换掉，在实际应用中，检修人员可以将存在问题的元件进行替换处理，如果替换后故障消失，则证明该替换元件存在问题。如果替换后故障依然存在，则可以证明该替换元件正常，由此可以判断系统中存在的故障元件，缩小故障范围。

3.4 短接法

利用短接法可以更快速地确定故障发生范围，在实际应用中，就是对继电保护系统中某一部分进行短路连接处理，然后对系统运行状态进行观察，确定该短接位置是否存在运行故障。如果短接效果不明显，则证明此部位不存在故障，更换另一位置短接即可。此种方法与替换法具有一定的相似处，但是在实际应用中具有一定的局限性，因此只被应用于回路开路故障或者电磁锁故障检测中。

4 110kV变电站继电保护故障改进实例分析

4.1 实例概述

以某110kV变电站为例，其设置有主变一台，35kV三回出线，10kV八回出线。其中，10kV配电系统采用开关型号为SN10-10Ⅱ型少油断路器，配置CD10型直流电磁操动机构[4]。为保证电力系统运行稳定性，为此线路设置了点流速断保护与过电流保护装置。

4.2 故障表现

10kV 10#开关自投运以后，一直维持在良好的运行状态，但是现在服务区域负荷上升，配变容量增大，逐渐出现拒合问题。变现为合闸时，开关出现连续跳合声响，有时可以合上，有时不能合上，初步判断此问题主要是因为“开关跳跃”。

4.3 故障分析

针对故障初步判断情况，对10kV 10#开关控制与保护回路进行了检测，排除“开关跳跃“原因，并通过现场观察判断，此故障主要是因为保护装置动作原因引起。开关拒合时出现过流信号掉牌情况，运行人员认为此问题主要因为开关柜振动较大引起的，但是经过对控制与保护回路的检查，确定开关过流保护不存在时限。过电流保护时间继电器延时闭合常开接点未接入回路，而是将瞬动常开接点接入回路。针对此需要对时间继电器接点进行改接处理，恢复开关运行状态后，拒合故障消失。

5 结束语

为满足社会生产生活需求，110kV变电站作为电力系统的重要组成部分，其运行效果直接决定着整个电力系统运行可靠性，因此必须要加强对其继电保护装置的研究。目前110kV变电站继电保护还存在部分问题，需要在现有基础上，分析确定各类故障发生的原因，有针对性的采取措施进行优化，降低各项因素的影响，争取不断提高设备运行的稳定性。

参考文献

[1]甄兰英.110kV变电站继电保护故障及应对措施[J].电子制作，2013，16：236.

[2]冯冉.110kV变电站继电保护故障及应对措施探究[J].山东工业技术，2015，8：204.

[3]黄存强.110kV变电站继电保护故障及改进措施探析[J].民营科技，2008，12：33-34.

[4]阮燕通.110kV变电站继电保护故障及应对措施[J].山东工业技术，2015，5：187.