110kV变电站继电保护常见故障与对策分析论文_魏建峰

110kV变电站继电保护常见故障与对策分析论文_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:随着社会的发展,经济迅速崛起,人们对生活水平的要求不断提高,人们的用电量越来越大,这就要求相应的电力设备系统不断更新以适应电网规模扩大的现状。电力系统稳定安全的关键就是继电保护装置的存在和安全。由于110kV的继电保护装置对变电站的稳定运行具有不可忽视的作用,所以本文旨在通过研究我国110kV继电保护装置出现的问题,提出相应的解决策略和对策。

关键词:110kV变电站;继电保护;常见故障;对策

前言

随着经济的发展和社会的进步,我们的生活已经离不开电力。但是在我们用电的同时,伴随而来的就是供电安全的问题。在现阶段供电工作的重中之重就是供电安全的问题。所以,保证居民的用电安全和保障国民经济快速稳定发展的基础的关键就是保证电力系统的安全可靠性。但是因为中国的幅员辽阔,供电系统所输送的电力覆盖范围太大,所以在实际的电力工作系统操作中由于地域的不同和人员的复杂,导致供电系统出现故障的可能性大大增加。

1.110kV变电站继电保护常见故障分析

1.1短路故障

在110kV变电站当中,变压器在低压的一侧有可能会产生一些短路的故障.若是110kV变电站在日常的运行阶段产生短路的故障.便极有可能会影响到变电站的正常工作。甚至在严重的时候还会对与其中的变压器造成较大电流的冲击,从而使其受到严重的伤害。在110kV变电站的运行阶段.若是相关的工作人员不能够及时将这个问题解决.那么短路故障极有可能会造成变电器烧毁的后果。并且,在实践当中,短路故障的影响不单单限于变压器.严重的时候还会对其他设备造成各种损害,进而影响其在实际当中的应用,所以若是想要有效的改善110kV变电站在实际当中的运行情况,便需要对于其中所出现的问题进行改进。

1.2保护装置故障

1l0kV变电站在日常的运行阶段,继电保护系统具有极为重要的意义.其能够为变电站的稳定运行提供保障,同时通过继电保护系统也能够全面提升供电的质量与性能。基于此,在实际当中,对于电网系统保护的要求也开始逐年提升。在继电保护装置的运行阶段,其中的保护装置会出现相应的故障。而在继电保护装置出现故障期间,便会导致电力系统不能够更好的运行,甚至在严重的时候,还会使电力供应系统瘫痪,进而影响到供电的质量。

1.3互感器故障

互感器能够实现将高压与低压、大电流与小电流之间的互相转化。同时,互感器还能够起到将高电压系统隔离开来的作用.进而充分保证1l0kV变电站当中的人身以及设备的安全.同时其也能够实现对于电力系统运行状态的实时监控。在互感器的故障当中,首要的问题便是电流失真的问题,而这种故障主要便是由于在电流互感器当中的电流过大,进而使电力运行的速度不断的攀升。第二便是在互感器的运行阶段会存在较为严重的饱和问题.这种问题的产生便会使传变特性的最后输出结果表示为零.进而使断路器的状态始终保持低电平状态,进而影响到其在实际当中的使用。而互感器的故障便会影响到电力系统的运行,同时也会导致继电保护系统的职能得不到完全的发挥.甚至在严重的情况下。还会出现变压器越级跳闸的情况。

1.4继电器保护力度发生故障

所谓的保护力度故障,其主要便是指110kV变电站当中的变电器L0kV侧的保护力度不够.同时不能够达到标准的要求.所以其在开展延时切除的阶段一般都会采用过流保护的方式,而这种保护方式主要便是在主变压器的10kV的一侧进行。通过这样的方式,能够有效清除其母线当中的故障,从而在最大的程度上保证变压器在面临较大电流冲击的时候能够有效的抵抗,进而保证变电站正常的运营。而由于在变压器当中拥有过流保护装置。所以其在工作的阶段便极有可能会出现断路器不稳定的情况,甚至在严重的时候还会出现断路器失灵的情况,在这种情况产生之后,可以通过对于高压侧的电压进行利用,随后实现过流保护的目的。

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2.110kV变电站继电保护故障处理

2.1选用科学的方法分析故障

110kV变电站继电保护故障类型较多、原因复杂且影响严重,因此必须切实完善故障处理制度,采用合理有效的方法进行分析和判断,如应用广泛的直观法、替换法及短接法等。其中,直观法适用于开关拒分、拒合等故障的诊断,较为便捷,但需要工作人员专业素质过硬,实践经验丰富,以结合继电保护故障的实际表现确定故障位置和原因。例如,当电气回路合闸接触器正常时,若发现110kV继电器出现黄色或伴有烧焦气味,可判断为内部元件故障。替换法适用于继电保护元件的运行故障,即当保护元件运行异常时,可用正常元件替换故障元件,若故障消除表示属于元件损伤,若故障存在还需要替换其他元件进行检测。短接法适用于故障范围的缩小,尤其适用于电磁故障的处理,即通过短线路与继电保护装置的相连,分析当前部位是否存在故障,若发现故障点可进行针对性处理,若情况正常则需更换短接位置,以期在最短时间内锁定故障点。

同时检修更新法和电路拆除法也较为常见,其中检修并更新元件是最基本也是最有效的一种故障处理方法。检修期间及时更换故障元件、老旧元件,将其替换为高品质的新元件,或者基于微机综合保护装置加以整合,使其使用效率在提高的同时还能降低故障风险,保证继电保护功能高效发挥。必要时可采用电路拆除法,就是通过对110kV变电站继电保护故障电路,以一定的顺序逐项解开并联的二次回路,以准确定位故障原因,然后利用小分路对故障进行查找。该方法一般适用于直流接地故障的分析,就是按照负荷重要程度解开直流负荷回路,当切断某一回路故障消除时,此处为故障所在,经确认无误后可予以维修或更换。

2.2及时采取针对性的处理措施

为更直观地了解110kV变电站继电保护故障及其处理要点,可结合实例加以分析。已知该110kV变电站具有2×104kVA的主变容量和110kV、35kV及10kV的电压等级。其中,35kV的电压和10kV的电压分别采用的是单母线和单母线分段带旁路的接线方法。后因实际需要增设一台容量为1×104kVA的主变压器,在调试正常的基础上先对110kV测开关进行24h的空载运行,随后在测验35kV测开关时主变差动保护发生了动作,经分析确定是由CT极性接错造成的。但重新连接再次启动设备时发现,35kV侧负荷功率超过了620kW,警报装置立刻启动,将其设定值改为0.2A后警报系统的启动时间会后延5s。该情况说明线路流过了超出临界值的不平衡线路,通过认真计算和分析,35kV侧的Kpm和CT变比应分别为1.39和200/5,但却误认为是400/5,在将其改正后调试,上述故障消失。因此,110kV变电站继电保护接线操作中应注意开关等装置的参数值检查和保护限定值设置,以免因匹配不良影响继电保护正常动作。

此外,针对瞬间电流冲击问题,可将过流保护装置设于变压器低压侧位置,利用其限流速断功能快速切断低压出线,也可以结合使用限时速断和过电流保护两种方式,及时对故障做出反应并予以解决。同时,注意充分发挥计算机与信息技术的优势,基于微机保护综合性与自动化程度的提高,快速判断继电保护故障所在,并根据逻辑分析获取合理的处理措施,经电子信号的传输无误差地执行处理措施,以及时、准确及高效地处理110kV变电站继电保护故障。

3.结束语

综上所述,在我国电力系统发展的阶段,110kV变电站逐渐的发展成为电力系统当中极为重要的组成部分。而110kV变电站在实际工作阶段的稳定性在很大程度上会影响到电力系统运行状态。基于此,电力维修人员通过对于110kV变电站继电保护系统的不断优化,便能够保护电力系统稳定的运行。

参考文献

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[2]赖学强.提高110kV数字化变电站继电保护可靠性的措施[J].高科技与产业化,2018,32(8):391-395.

[3]王洪.关于110kV变电站直流电源故障分析的实践探讨[J].中华民居,2019,13(12):193-196.

论文作者:魏建峰

论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/22

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