探究220kV继电保护的事故原因及其预防措施

何宇杰

（广西电网有限责任公司南宁供电局 广西南宁 530000）

探究220kV继电保护的事故原因及其预防措施

何宇杰

（广西电网有限责任公司南宁供电局 广西南宁 530000）

近年来，随着社会经济的快速发展和电力事业的不断进步，新科技时代背景下，对220kV继电保护技术也提出了更高的要求。本文将对220kV继电保护事故问题及其原因进行分析，并在此基础上就如何进行预防应对，谈一下笔者的观点和认识，仅供参考。

220kV；继电保护；事故；原因；对策

220kV继电保护是电网系统运行管理的重要内容，然实践中因诸多因素的影响，导致机电保护出现了故障问题。220kV继电保护，关系着整个电网的正常运行以及广大人民群众的用电安全，因此加强对该问题研究，具有一定的现实意义。

1 220kV继电保护故障问题分析

随着电力行业的快速发展，虽然电网系统运行整体管理水平有所提高，但是继电保护工作中，依然存在着一些问题与不足。

1.1 非正常运行状态下的故障

对于变电站中的220kV继电保护设备而言，在长期的服役过程中，出现故障问题也是在所难免的。比如，电网系统因长时间的不间断运行，导致局部温度骤升，这在很大程度上会影响继电保护效果，甚至导致继电保护设备失灵。此外，还可能会因电压互感器二次电压回路发生故障问题、主变差动保护开关拒合误动，都可能会导致220kV变电站继电保护故障问题，进行引发各种安全事故或者隐患。

1.2 电流互感器饱和型故障

电力系统中的电流互感器应用，主要是为了供其继电保护系统测量、采样，并通过继电保护测量，将电流互感器中的二次值，有效地换算成一次侧电流值。电流互感器处于非饱和区时，较之于预设值而言，误差不超过10%。然而，如果电流互感器的一次电流超过额定值十或者几十倍，则会因铁芯饱和而导致输出波畸变，进而导致效值减小，此时比值误差也会随之增大。如果电流互感器深度饱和，而且没有输出，则电流继电器不会发出动作，以致于出现拒动、越级跳等事故。变电站220kV继电保护过程中，由于电流互感器饱和，因此可能会受到非常大的影响。比如，短路现象发生时，电流互感器中的电流就会饱和，此时感应到的二次电流较小，而且会造成定时限过流保护装置难以及时进行动作。实践中，因短路造成故障难以及时解决时，会因电流值幅度过大而通过相关电气设备，使其温度急速上升，导致绝缘老化加速，甚至遭到损坏。在此过程中，继电保护设备在短路故障问题发生时，会产生非常大的电动力，以致于装置载流严重变形或者严重毁损。

1.3 继电保护设备配备不合理

对于220kV继电保护设备而言，配置不合理很可能会造成非常大的事故隐患。比如，对母线保护CT绕组配置不科学、不合理，则会存在死区，如果不及时采取有效的措施进行防治，则会在故障发生以后母线保护出现拒动现象；再如，220kV继电保护设备运行过程中，对动作逻辑考虑不全面，也会导致继电保护设备运行安全隐患。

2 220kV变电站继电保护事故成因分析

220kV继电保护事故产生的影响因素比较多，总结之，主要表现在以下几个方面：

2.1 元器件受损

继电保护元器件损坏型事故，在继电保护事故中的占比较大，这与元器件自身的质量差以及老化严重密不可分。同时，也可能是在维修时因操作不当而导致器件受损，难以正常运作。

2.2 保护设计问题

据调查发现，目前220kV继电保护装置不齐全、设计不合理现象非常的普遍。比如，动作逻辑考虑不周，导致继电保护运行出现安全隐患或者缺陷等。

2.3 外部影响因素的干扰

电力系统运行实践中，可能会出现倒闸操作以及冲击负荷或者其他因素的强磁干扰，如果不采取措施应对，则很可能会导致保护芯片受损或者工作异常，最终引发安全事故。比如，220kV变电站主变保护设备，本身的抗干扰能力不强，容易受到外界因素的影响，出现保护误动。

2.4 隐形因素造成的事故

比如，CT二次回路，存在着多点接地现象，这可能会导致保护误动作以及拒动作。同时，如果直流回路本身的绝缘性能降低，则也会导致直流接地故障。值得一提的是：如果长期运行过程中，电厂母差保护没有进行严格的定期检测，设备内部出现了大量的积尘，则正电源、Ⅱ母元件跳闸母线之间的绝缘性能就会明显的降低或者受到不良影响，误此时动Ⅱ段各联接元件就会出现跳闸回路现象。

2.5 人为误操作

在220kV变电站继电保护设备中，元器件受损造成的故障问题在变电站继电保护安全事故中所占比例不小。比如，因继电保护设备器件自身质量问题，或者在应用过程中出现老化等，都会造成继电保护故障。此外，还还可能因继电保护设备维修过程中，工作人员误操作或者操作不当而导致元器件严重受损。实践中可以看到，如果220kV变电站继电保护中元器件受损，而且未能及时被发现，则可能会造成继电保护设备运行时发出错误信号。此外，还需强调的是值班人员因操作不当或者操作错误，也会造成严重的继电保护故障问题。比如，值班人于误将重合闸拉到“停”标示位置，造成线路单相瞬时性安全故障，出现三跳不重合问题。此外，运行管理人员自身的专业知识和技能欠缺，也是造成故障的一个重要原因。比如，受个人能力所限，分析和处理问题时，方法不当、管理混乱，都可能会引发继电保护安全故障。

3 220kV变电站继电保护故障应对策略

基于以上对当前220kV继电保护故障问题及其成因分析，笔者认为要想有效解决这些问题，确保220kV继电保护正常运行，可从以下几个方面着手：

3.1 加强对继电保护运行状态检查

在220kV变电站继电保护设备运行之前，应当结合实际情况，对其进行全面的规范性检查。其中，主要的检查对象是元器件自身的质量、装置性能以及操作箱和收发讯机等设备质量，对外围元器件以及相关装置质量进行严格检查，以免出现错线或者元器件受损误动、拒动现象。同时，还要对装置进行严格的检验、检修，对老化的元器件进行及时的更新换代，一旦发现实践中存在的问题，应当及时进行解决，预防为主、防治结合。

3.2 抗电流互感器饱和措施

①基于中阻抗原理，有效利用饱和发生器抗电流互感器饱和，以免继电保护设备在互感器饱和时出现误动现象。②采用电流比相法，保护电流互感器饱和时闭锁差动出口，有效躲过安全故障非周期分量，同时也可以有效避免母差保护出现严重的误动。③将饱和时的谐波量当作电流互感器饱和检测判别，并且利用速饱和变换器延时将电流有效地送至差动回路之中，躲开安全故障电流暂态过程，以此来确保抗电流互感器饱和。

3.3 继电保护抗干扰策略

（1）减少干扰源。220kV变电站中的变压器，被注入高频电流时，为了能够有效减少干扰源，应当做好以下工作。对设备电压进行严格控制，减小接地阻抗，优化调整输电线路，并且对低阻抗接地网进行优化设计，从而降低220kV变压器与大地间的电位差，这样可以有效减少二次干扰。

（2）降低二次回路影响。实践中，为了能够有效降低变压器电磁干扰，建议采用带屏蔽层的线路，并且切断一次、二次回路间的耦合，对开关场地、控制室等进行有效控制，以此来有效降低二次回路影响。

（3）提高机电设备配线抗干扰能力。通过对继电保护设备开关场进线处的电容接地进行改造，由母线将线路电磁干扰进行传回，进而将电缆干扰屏蔽掉，这样可以有效提高变电站继电保护设备配线的实际抗干扰能力。

3.4 合理配置继电保护设备

实践中，为了能够有效避免继电保护故障发生，应当确保继电保护装置的配置科学合理性。比如，提高操作箱、收发器以及外围装置自身的质量，防止元部件出现误动作或者损坏。继电保护工作人员应当做好设备的及时调试工作，确保继电保护装置配置和布设的安全合理性。

3.5 加强人员培养，提高工作人员的素质和技能

人是最为关键的一个影响因素，所以提高操作人员的素质和技能是非常有必有的。实践中，我们应当尽可能降低因人为因素而造成的继电保护风险。立足实际，创造更多学习和培训的机会。同时，还要制定严格的考核机制，对操作人员进行岗前培训、持证上岗。同时，还要完善整个电力系统的安全运行管理机制，明确分工、完善考核制度。在大力抓好基础工作管理基础上，继电保护部门之间应当相互协作，全面落实责任制度，极大监督管理力度，做到继电保护运行检查到位、管理认真、检修及时以及发现问题能够及时解决。

4 结语

总而言之，220kV继电保护运行过程中，会受到诸多因素影响，出现故障问题在所难免。我们应当做的就是从提高人员素质技能、建立和落实制度以及加强监督管理等方面着手，排除安全隐患，确保正常运行。

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TM77

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1004-7344（2016）11-0045-02

2016-3-25