陳冬平

（暢達(dá)峰電力科技有限公司，江蘇 常州 213000）

一、變電站繼電保護(hù)的工作原理

一方面，在開(kāi)展繼電保護(hù)時(shí)，其主要的工作原理為當(dāng)變電站在運(yùn)行時(shí)發(fā)生故障后，會(huì)出現(xiàn)電壓降低或升高、電流突然增加、溫度、瓦斯的溫度同時(shí)升高及運(yùn)行頻率降低等現(xiàn)象，且該現(xiàn)象的數(shù)值大于繼電保護(hù)的額定值，進(jìn)而使繼電設(shè)備發(fā)出報(bào)警信號(hào)或跳閘指令。跳閘的方式通常有兩種，即電流值與時(shí)間值，若該跳閘的性質(zhì)為電流值，電流值上升速度越快，則跳閘的速度越快；而性質(zhì)為時(shí)間值時(shí)，當(dāng)故障電流值大于整定值后，在一段時(shí)間后，為了更好地保護(hù)變電站，時(shí)間發(fā)出跳閘指令，進(jìn)而暫停變電站的運(yùn)行。

另一方面，在運(yùn)用繼電保護(hù)技術(shù)保護(hù)變電站的過(guò)程中，其目標(biāo)也較為明確，利用該技術(shù)后，可使變電站供電變得更加可靠。檢修繼電保護(hù)設(shè)備時(shí)，可提升該設(shè)備的可用系數(shù)與可靠性，防止出現(xiàn)傳統(tǒng)檢修方式的不足，并使相關(guān)設(shè)備的壽命得以延長(zhǎng)，進(jìn)而使用戶用電變得更加安全、可靠。與此同時(shí)，保護(hù)用電設(shè)備的安全也能促進(jìn)相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，當(dāng)前，在電力系統(tǒng)行業(yè)內(nèi)，正廣泛應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)，且相關(guān)的保護(hù)裝置也可進(jìn)行遠(yuǎn)程輸送，技術(shù)人員可利用其數(shù)字化的特征，盡快實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)搶修。當(dāng)前的搶修方式與過(guò)去有所不同，由預(yù)知性檢修替代了計(jì)劃性檢修，使檢修的盲目性有效降低，改變了過(guò)去由經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷檢修的方式。

二、智能變電站具備的主要功能

（一）控制功能

智能變電站具備的控制功能經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)和發(fā)展具有多重性優(yōu)點(diǎn)，能夠進(jìn)行有效的實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能的檢測(cè)，這些優(yōu)點(diǎn)也是智能變電站基本性要求，在進(jìn)行智能變電站的管理時(shí)，要采用科學(xué)規(guī)范合理的方案開(kāi)展相關(guān)工作。

（二）檢測(cè)功能

智能變電站的檢測(cè)功能在實(shí)際的應(yīng)用十分廣泛，對(duì)相關(guān)的任務(wù)的解決是非常重要的，檢測(cè)功能就是對(duì)誤差工作進(jìn)行分析和報(bào)告，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能變電站的功能性。檢測(cè)功能包含檢測(cè)的進(jìn)度和質(zhì)量，同時(shí)在檢測(cè)過(guò)程中能夠找出問(wèn)題的解決方式，能夠避免很多防誤技術(shù)的發(fā)生。

三、變電站繼電保護(hù)常見(jiàn)故障分析與應(yīng)對(duì)措施

（一）開(kāi)關(guān)拒合故障

變電站進(jìn)行輸變電的過(guò)程中，用于實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)工作的常見(jiàn)設(shè)備裝置通常為電流速斷與過(guò)電流保護(hù)裝置。而對(duì)于變電站的持續(xù)穩(wěn)定供電與突發(fā)的供電中斷情況而言，其在變電站運(yùn)行過(guò)程中的出現(xiàn)與否都是由開(kāi)關(guān)的通暢與中斷所決定的。一般開(kāi)關(guān)拒合故障在變電站投入使用后的前期整體發(fā)生概率相對(duì)較低。但在變電站設(shè)備投入一定時(shí)間的使用后，隨著用電負(fù)荷與配變電容量的不斷提升，開(kāi)關(guān)拒合故障的發(fā)生概率也會(huì)隨之一同提升。而結(jié)合具體研究工作的展開(kāi)可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致變電站設(shè)備出現(xiàn)開(kāi)關(guān)拒合故障的問(wèn)題主要為兩個(gè)方面。其一為負(fù)責(zé)承載該開(kāi)關(guān)的線路出現(xiàn)了相間短路的問(wèn)題；其二為開(kāi)關(guān)階段出現(xiàn)焊死或合閘卡住的情況，導(dǎo)致其難以復(fù)原所引發(fā)的。

在對(duì)其進(jìn)行維修的過(guò)程中，僅需要將延時(shí)閉合常開(kāi)點(diǎn)重新接入，便可以避免相應(yīng)問(wèn)題的出現(xiàn)。這種問(wèn)題的出現(xiàn)是由于在進(jìn)行合閘的過(guò)程中，沖擊電流所帶來(lái)的影響所導(dǎo)致的。在變電站開(kāi)關(guān)起動(dòng)后，其沖擊電流相對(duì)較小，使得供電時(shí)所需承擔(dān)的負(fù)荷也較小，但隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，沖擊電流逐漸增大，使得供電負(fù)荷也隨之提升，而在電流值達(dá)到保護(hù)裝置啟動(dòng)的臨界點(diǎn)時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)拒合的現(xiàn)象。為此，可以通過(guò)調(diào)整運(yùn)行方式的措施，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊電流強(qiáng)度的有效控制，以避免開(kāi)關(guān)拒合問(wèn)題的出現(xiàn)。

（二）主變差動(dòng)保護(hù)故障

對(duì)于變電站輸變電效果的持續(xù)與穩(wěn)定而言，如果設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中存在有潛在故障也會(huì)使自身在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中整體上的質(zhì)量受到影響。而且從實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)上進(jìn)行分析也可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)停電問(wèn)題的出現(xiàn)，都是由于潛在故障的原因所引發(fā)的。在對(duì)某110kV變電站調(diào)試故障進(jìn)行解決的過(guò)程中，在將設(shè)備重新進(jìn)行連接并啟動(dòng)運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)，其35kV側(cè)的負(fù)荷功率達(dá)到了620kw以上后，繼電保護(hù)裝置會(huì)立即發(fā)出警報(bào)。但在調(diào)試的過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，在設(shè)定值為0.2a時(shí)，繼電保護(hù)的警報(bào)會(huì)在大約5秒的延遲后起動(dòng)。這種情況的出現(xiàn)與存在表明了線路電流超過(guò)了臨界值的不平衡路線。在判定故障為這種情況時(shí)，可以采取計(jì)算的方式來(lái)予以明確，在對(duì)該案例中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后發(fā)現(xiàn)35kV側(cè)的kpm值為1.39，而該側(cè)的CT變化比值原本應(yīng)為200/5但卻被設(shè)置為400/5，因此需要以此作為基礎(chǔ)，來(lái)對(duì)線路進(jìn)行調(diào)試，使設(shè)備的運(yùn)作處在了一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)下。

（三）低壓側(cè)近區(qū)故障

在變電站運(yùn)行的過(guò)程中，其低壓側(cè)近區(qū)故障的出現(xiàn)通常都是由于短路問(wèn)題現(xiàn)象的出現(xiàn)，致使較大的電流沖刷變壓器，令變壓器的整體動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性無(wú)法得到保障，使變壓器本身受到損傷所導(dǎo)致的。并且，在出現(xiàn)低壓側(cè)近區(qū)斷路問(wèn)題后，變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也更加容易受到破壞。對(duì)于變壓器來(lái)說(shuō)，其在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中是難以承受長(zhǎng)時(shí)間的大電流瞬時(shí)沖擊的。這就使得在低壓側(cè)近區(qū)故障的排除成為了保護(hù)變壓器功能完整性的核心內(nèi)容。

而在對(duì)低壓側(cè)近區(qū)故障進(jìn)行排查的過(guò)程中，首先需要根據(jù)其整體上的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，來(lái)選擇相應(yīng)的過(guò)流保護(hù)裝置應(yīng)用于其中，并確保過(guò)流保護(hù)裝置在限流速斷功能上的表現(xiàn)，以此來(lái)使低壓出線速斷能夠得以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，結(jié)合高壓側(cè)閉鎖過(guò)流敏感度要高于低壓側(cè)母線的特點(diǎn)。可以通過(guò)對(duì)低壓側(cè)過(guò)流進(jìn)行劃分的形式，使其表現(xiàn)為配合出線電流的過(guò)電流，以及用于進(jìn)行速斷處理的限時(shí)速斷。由此可以看出，變壓器內(nèi)部通過(guò)限時(shí)速斷功能的應(yīng)用，可以在低壓側(cè)母線與出線近區(qū)出現(xiàn)故障與異常問(wèn)題時(shí)，在斷路器與速度保護(hù)尚未啟動(dòng)的情況下，通過(guò)限時(shí)速斷及時(shí)的進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站使用過(guò)程中相關(guān)問(wèn)題的快速解決。此外，在對(duì)變電站繼電保護(hù)故障進(jìn)行排查的過(guò)程中，可以通過(guò)采取定期對(duì)二次回路的工作效率與工作質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)與維護(hù)的措施，使繼電保護(hù)裝置的工作效率與質(zhì)量得到優(yōu)化，從而及時(shí)對(duì)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障原因與位置進(jìn)行把握。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)前我國(guó)電網(wǎng)的基礎(chǔ)即為變電站，為了使變電站更好地工作，管理人員積極開(kāi)展變電站技術(shù)，在開(kāi)展的過(guò)程中，引入繼電保護(hù)，從而使變電站運(yùn)轉(zhuǎn)正常。依據(jù)繼電保護(hù)的工作原理，應(yīng)主要保護(hù)變電站的線路與母線，可有效加強(qiáng)變電站的穩(wěn)定。