雍海生

（黃河鑫業(yè)有限公司， 青海 西寧 810000）

引言

隨著現(xiàn)階段我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)的電力故障在發(fā)生故障的過程當(dāng)中，需要利用繼電保護(hù)的選擇性要求來做出充分的應(yīng)用，保證可以在最小的范圍內(nèi)將其從故障當(dāng)中做出有效的排除，從而可以最大限度的將系統(tǒng)當(dāng)中沒有出現(xiàn)故障的部分可以實(shí)現(xiàn)繼續(xù)安全的運(yùn)行。在這個(gè)過程當(dāng)中，母線保護(hù)動(dòng)作對(duì)于母線當(dāng)中所連接的全部元件都需要切除，如果出現(xiàn)母線保護(hù)不正確的動(dòng)作現(xiàn)象，則會(huì)引起負(fù)荷損失甚至于設(shè)備安全的問題，對(duì)于本身的系統(tǒng)穩(wěn)定問題也會(huì)造成一定程度的影響。因此在此種情況下，需要對(duì)于一種基于模型參數(shù)識(shí)別的母線保護(hù)新原理進(jìn)行充分的應(yīng)用，將母線內(nèi)部故障狀態(tài)等效為一個(gè)電感電路模型，從而可以在發(fā)生故障的情況下構(gòu)造出具有自適應(yīng)制動(dòng)特性的母線保護(hù)判據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)供電系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性保障。

1 GIS局部放電特點(diǎn)和信號(hào)傳播特性

在GIS的局部放電特點(diǎn)當(dāng)中，主要是在局部電機(jī)的電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的，在其過程當(dāng)中所使用到的絕緣系統(tǒng)可以在部分區(qū)域當(dāng)中產(chǎn)生一定的放電現(xiàn)象，但是并沒有貫穿到電壓導(dǎo)體之間，此種現(xiàn)象被稱之為局部放電現(xiàn)象。在此種現(xiàn)象的產(chǎn)生過程當(dāng)中，局部放電電壓對(duì)于所有的電壓種類都會(huì)產(chǎn)生相同的效應(yīng)，并且對(duì)于先導(dǎo)起始電壓和擊穿電壓也會(huì)造成一定的影響。最終在局部放電的過程當(dāng)中，需要作用于導(dǎo)體本身當(dāng)中，或者絕緣體本身的表面，或者內(nèi)部。在這個(gè)過程當(dāng)中，需要對(duì)存在于GIS當(dāng)中的絕緣早期故障進(jìn)行分析，主要采用了局部放電的現(xiàn)象來進(jìn)行故障發(fā)生的。其中在局部放電的原因當(dāng)中，主要存在以下幾個(gè)方面的原因[1]。

1）載流導(dǎo)體表面缺陷，主要是由外界因素等多種因素造成的，比如毛刺、尖角等，對(duì)于表面電場(chǎng)會(huì)造成一定的影響。一般情況下，在進(jìn)行操作或者沖擊電壓的情況下會(huì)引起擊穿的現(xiàn)象。

2）絕緣子表面的缺陷問題方面，由于制造質(zhì)量不良的現(xiàn)象，絕緣體本身有氣泡或者裂紋的影響下，會(huì)造成污染或者塵埃的現(xiàn)象。另外在GIS筒內(nèi)在制造和安裝過程中存留的自由導(dǎo)電微粒以及導(dǎo)電部分接觸不良等現(xiàn)象也會(huì)造成很大的威脅現(xiàn)象。

3）在GIS內(nèi)超高頻（UHF）信號(hào)的傳播特性方面，其局部的放點(diǎn)信號(hào)頻帶方面處于相對(duì)交款的狀態(tài)當(dāng)中，在本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的影響下對(duì)于電信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)有效的傳播。其中在GIS內(nèi)部主要是利用橫向電磁波的方式來進(jìn)行傳播的，不會(huì)存在任何的隔閡問題。其中的UHF信號(hào)在每一個(gè)絕緣子的傳播下，對(duì)于其信號(hào)強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生一定的影響，產(chǎn)生信號(hào)衰減的現(xiàn)象，因此在此種情況下，需要根據(jù)信號(hào)本身的帶下來實(shí)現(xiàn)對(duì)故障進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷和分析。

2 傳統(tǒng)母線保護(hù)原理

在傳統(tǒng)母線保護(hù)方面，主要是包含了分相式比率差動(dòng)元件來進(jìn)行共同組成的，其中的差動(dòng)回路包括母線大差回路和各段母線小差回路。在母線大差方面的分析過程當(dāng)中，需要最大限度的實(shí)現(xiàn)對(duì)母聯(lián)和分段開關(guān)之外所存在的支路電流進(jìn)行差動(dòng)電路的有效分析。對(duì)于母線當(dāng)中所存在的小差主要值得是在線路當(dāng)中的母線進(jìn)行母聯(lián)和分段開關(guān)的所有連接，最終在此情況下可以構(gòu)成差動(dòng)回路的現(xiàn)象[2]。

3 GIS故障精準(zhǔn)切除母線保護(hù)新原理以及其應(yīng)用

本文當(dāng)中，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)母線保護(hù)新原理進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種電壓等級(jí)的雙母線、雙母單分、雙母雙分等主接線來進(jìn)行充分的應(yīng)用，在其判斷的過程當(dāng)中，需要利用區(qū)域內(nèi)的故障大范圍比率原件來進(jìn)行故障原件的判斷。但是其中的故障母線選擇原件則需要利用小范圍的比率差動(dòng)原件來進(jìn)行判斷，對(duì)于其中的間隔原件需要利用間隔比率的差動(dòng)來進(jìn)行分析。在此種情況下，需要根據(jù)大差比率元件的動(dòng)作情況，來進(jìn)行母線的區(qū)域內(nèi)外的故障進(jìn)行實(shí)際的判斷。如果出現(xiàn)大差比率的時(shí)候，需要根據(jù)小差比率的元件動(dòng)作來對(duì)故障的位置進(jìn)行確定和判斷[3]。

1）在進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用過程當(dāng)中，需要根據(jù)其相關(guān)的基本原理來進(jìn)行實(shí)際的分析，主要需要對(duì)其中的三個(gè)差流計(jì)算區(qū)域進(jìn)行計(jì)算。在計(jì)算的過程當(dāng)中，需要對(duì)母線當(dāng)中的每一個(gè)連接單元進(jìn)行判斷，都為母線流出電流的方向，可以判斷為正方向。在母線大范圍差動(dòng)計(jì)算范圍內(nèi)，可以用所有間隔線路側(cè)CT來進(jìn)行判斷；其中的母線小范圍差動(dòng)計(jì)算范圍可以用所有間隔母線來做出判斷。

2）在其動(dòng)作邏輯方面，如果線路側(cè)的CT和開關(guān)之間發(fā)生了故障的現(xiàn)象，則會(huì)出現(xiàn)大范圍差動(dòng)動(dòng)作，小范圍差動(dòng)不動(dòng)作的現(xiàn)象，此種現(xiàn)象可以被稱之為故障間隔差動(dòng)動(dòng)作，非故障間隔差動(dòng)如果進(jìn)行不動(dòng)作、其中間隔差動(dòng)的保護(hù)在跳開本間隔開關(guān)的情況需要實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的對(duì)策開關(guān)進(jìn)行有效的保護(hù)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)于母線保護(hù)在進(jìn)行保護(hù)加短延時(shí)的過程當(dāng)中，需要保持不動(dòng)作的情況下對(duì)線路兩側(cè)的開關(guān)進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障點(diǎn)的有效隔離，以此在大范圍的差動(dòng)以及小范圍的差動(dòng)過程當(dāng)中都不會(huì)出現(xiàn)差流返回的現(xiàn)象。根據(jù)其具體情況來判斷出發(fā)生故障的區(qū)域，對(duì)于母線采取保護(hù)不動(dòng)的現(xiàn)象，在其他的元器件則需要保持繼續(xù)運(yùn)行的狀態(tài)。

3）在動(dòng)作時(shí)序方面，主要以220 kV的GIS設(shè)備來作為主要的研究對(duì)象，利用GIS故障精準(zhǔn)隔離母線保護(hù)新原理來實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的精準(zhǔn)定位，并且根據(jù)實(shí)際情況來做出有效的隔離。對(duì)于其非故障的部分需要實(shí)現(xiàn)快速地進(jìn)行正常運(yùn)行狀態(tài)的恢復(fù)。在CT安裝位置方面，其中主要是氣體絕緣全封閉的組合電器，在其運(yùn)行的過程當(dāng)中，需要對(duì)其中的各種設(shè)備進(jìn)行有效的隔離，比如斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、母線等元器件，采用密封在一個(gè)接地的金屬外殼內(nèi)，對(duì)于其殼內(nèi)需要具備一定壓強(qiáng)的SF6氣體，利用此種方式來進(jìn)行最大限度地保證相間、地以及斷口間的可靠絕緣。在其實(shí)際的運(yùn)行過程當(dāng)中，需要根據(jù)氣室結(jié)構(gòu)來進(jìn)行判斷，如果母線側(cè)CT安裝在Z0氣室內(nèi)并且靠近Z1氣室的位置處。在本文當(dāng)中則可以處于母線側(cè)死區(qū)故障（如k1），如果其中的氣室沒有出現(xiàn)問題，則需要進(jìn)行故障母線刀閘的有效隔離，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的有效隔離，對(duì)于母線的供電可以進(jìn)行有效穩(wěn)定地恢復(fù)[4]。

4 結(jié)語

在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程當(dāng)中，需要充分的應(yīng)用母線保護(hù)的新原理來充分的實(shí)現(xiàn)對(duì)GIS設(shè)備在運(yùn)行當(dāng)中所出現(xiàn)的故障進(jìn)行精準(zhǔn)的判斷，實(shí)現(xiàn)有效的切除和維護(hù)。

[1]王濤云，馬宏忠，崔楊柳，等.基于模糊Petri網(wǎng)的GIS故障診斷與可靠性分析[J].電工電能新技術(shù)，2016（5）：67-73.

[2]陳錦清，鄭曉光.GIS故障檢測(cè)新技術(shù)[J].廣東電力，2001（5）：43-45.

[3]王一，黃超，顧水平，等.一種GIS故障快速定位方法[J].浙江電力，2017（2）：43-46.

[4]劉強(qiáng).500 kV變電站GIS故障預(yù)防及相應(yīng)故障分析[J].科技信息，2012（6）：400；402.