馮佳興

（寧夏送變電工程有限公司，寧夏銀川，750001）

0 引言

繼電保護作為確保電力系統(tǒng)正常運行的重要設(shè)備，可及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運行故障，并第一時間進行處理，降低了故障擴大風(fēng)險，減小損失。目前，我國330 kV變電站繼電保護尚存在部分問題，針對故障處理進行優(yōu)化，可大幅度提高電網(wǎng)運行的可靠性、安全性及穩(wěn)定性。為此，基于繼電保護系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)，合理選取現(xiàn)階段存在故障處理方式，可有效提高繼電保護效率[1]。智能化電網(wǎng)系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 智能化電網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1 330kV變電站繼電保護要求

變電站設(shè)備工作狀態(tài)的精準判定是變電站繼電保護的基本要求。變電站繼電保護設(shè)備需具有高靈敏性、可靠性及多重選擇性，故障產(chǎn)生時可第一時間隔離故障線路及故障設(shè)備，降低故障擴大風(fēng)險。故障隔離過程中，如果斷路器、線路等任一部件存在拒動，則通過故障點最近距離的其它設(shè)備實施故障隔離，實現(xiàn)降低電力系統(tǒng)損失的目的[2]。為提升電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，需強化繼電保護關(guān)注度，及時發(fā)現(xiàn)繼電保護存在問題并優(yōu)化處理措施，進而提升電網(wǎng)運行效率。

2 330kV變電站繼電保護故障分析

330kV變電站繼電保護常見故障為運行故障、產(chǎn)源故障及隱性故障。其中繼電保護設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量及功能對產(chǎn)源故障發(fā)生率具有直接影響，若所選取的繼電保護設(shè)備與相應(yīng)產(chǎn)品要求不匹配，將大幅度增加故障產(chǎn)生概率，對系統(tǒng)整體的正常運行具有消極作用；開關(guān)拒合、主變差動保護等運行故障對繼電保護影響最為嚴重，其與二次系統(tǒng)運行效果具有一定關(guān)聯(lián)；隱形故障為繼電保護故障中處理難度最大的故障問題，由于該故障預(yù)防難度大，對電網(wǎng)正常運行的負面影響無法預(yù)估，實際工作中，80%以上的電路故障產(chǎn)生的直接原因均為隱形故障[3]。為確保變電站運行的穩(wěn)定性，電力日常作業(yè)中應(yīng)將隱性故障作為重點工作內(nèi)容，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，并采取有效措施進行處理。此外，跳閘部件工作狀態(tài)也需電力工作人員加強關(guān)注，確保隱形故障產(chǎn)生時可及時發(fā)出解決處理指令，降低由于電力故障導(dǎo)致的經(jīng)濟損失[4]。除此以外，繼電器無法復(fù)位、繼電器燒毀等也是繼電保護實際應(yīng)用中常見故障，工作時應(yīng)充分熟知線路當前情況，準確發(fā)現(xiàn)存在問題，降低多種故障導(dǎo)致的電力系統(tǒng)故障概率。

2.1 瞬時電流沖擊

電力系統(tǒng)中，330 kV變電站的變壓器本身所能承受的電流沖擊能力較弱，變壓器容易遭受瞬時電流沖擊，導(dǎo)致繼電保護損壞，嚴重時直接擊穿變壓器等相關(guān)部件。例如，變電站繼電保護正常工作時，若變壓器電壓端出現(xiàn)短路，則電流瞬時升高，低壓周圍形成較大強度的電流沖擊，致使低壓側(cè)失穩(wěn)，低壓側(cè)短路時間過長時將燒毀變壓器內(nèi)部部件。變壓器作為繼電保護中的關(guān)鍵設(shè)備，若被燒毀，則說明繼電保護存在故障問題，無法保護變電站的穩(wěn)定運行[5]。

2.2 變壓器側(cè)無雙重保護

變壓器低壓側(cè)由于無雙重保護，未實施短路失靈保護。點330 kV變電站繼電保護中，如果變壓器30 kV母線故障，則通過主變30 kV側(cè)過保護進行處理，為繼電保護故障處理爭取時間。通常30 kV側(cè)過流繼電保護產(chǎn)生失靈或拒動問題時，難以進行有效的繼電保護動作[6]。對于高壓側(cè)過流，由于斷路器失靈，難以對低壓側(cè)故障做出響應(yīng)，導(dǎo)致斷路器分斷功能失效，無法對變壓器低壓側(cè)故障進行排除，造成繼電保護長時間處于故障狀態(tài)。

2.3 30kV出線間隔故障

若變電站配件設(shè)備內(nèi)部部件物理間隔較規(guī)定間隔標準小時，將降低變電站配件設(shè)備質(zhì)量。母線故障對變電站繼電保護工作具有直接影響，繼電保護母線故障時，將導(dǎo)致繼電保護產(chǎn)生整體拒動及失靈。

3 330kV變電站繼電保護故障處理優(yōu)化分析

3.1 處理方法分析

（1）置換處理法

置換法通常采用工作性能安全穩(wěn)定、種類相同、性能良好的設(shè)備替換故障設(shè)備。評判設(shè)備好壞的根本依據(jù)是故障范圍及故障種類。若裝置中的某一部件存在問題時，需采用新裝置進行替換。當前置換處理法是應(yīng)用廣泛且行之有效的處理方法，替換疑似存在問題的設(shè)備后，若電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)恢復(fù)正常，則說明所更換設(shè)備存在故障；反之，疑似存在問題設(shè)備更換后電力系統(tǒng)仍無法正常運行，則需對系統(tǒng)的其它設(shè)備進行替換檢查[7]。

（2）參照對比法

參照對比法實施過程中需檢驗繼電保護系統(tǒng)的正常及不正常設(shè)備，基于不同型號技術(shù)參數(shù)分析，查找差異，并以此為故障分析起點。參照對比法以處理繼電保護設(shè)備工作過程中由電路交互引發(fā)的接線錯誤為主。但繼電保護設(shè)備的復(fù)雜性將影響檢測的精準性，導(dǎo)致真實值與測試值間存在較大差異，因此繼電保護設(shè)備需定值檢測。

（3）引入設(shè)備狀態(tài)檢修法

由研究可知，若將設(shè)備鉆探檢修技術(shù)應(yīng)用于繼電保護設(shè)備的檢修，將有效降低風(fēng)險，確保技術(shù)人員及變電設(shè)備的安全。傳統(tǒng)檢修維護中，技術(shù)人員工作強度高、工作量大，故障嚴重時存在較大安全風(fēng)險。設(shè)備檢修裝置的引入，將大幅降低技術(shù)人員工作強度及風(fēng)險。設(shè)備檢修技術(shù)可對變電設(shè)備的運行情況進行實時監(jiān)測，對生產(chǎn)計劃的制定具有重要作用，保證了檢修頻率的合理性。設(shè)備狀態(tài)檢修中需綜合變電設(shè)備治理工作，確保電力企業(yè)生產(chǎn)的合理性及科學(xué)性。通過監(jiān)測結(jié)果及設(shè)備運行狀態(tài)的分析，可有效提高繼電保護設(shè)備運行質(zhì)量，提升檢修效率[8]。

（4）技術(shù)人員安全素質(zhì)的全面提升

對于電力系統(tǒng)檢修中產(chǎn)生的事故，大多由于技術(shù)人員操作設(shè)備不合理造成，這一方面對電力系統(tǒng)正常運行產(chǎn)生影響，另一方面技術(shù)人員的人身安全難以保障。為此，電力企業(yè)發(fā)展中需加強技術(shù)人員安全教育工作，制定工作準則，定期進行安全教育，助力技術(shù)人員安全生產(chǎn)意識的樹立，提高技術(shù)人員專業(yè)水平。工作現(xiàn)場需懸掛安全警示及標語，以確保安全生產(chǎn)。

3.2 微機保護

當前我國大部分330 kV變電站已實現(xiàn)微機保護、智能化、自動化等基本配置，有效促進了電力系統(tǒng)運行效率的提升[10]。變電站為基保護包括后臺保護、遠方通信及繼電保護。其中微機保護為高壓二次儀表室配備單片機，構(gòu)成相對完整的測控及保護修通，可對電壓柜內(nèi)的電壓互感器、電流互感器的電壓及電流等模擬信號進行采集，并基于當前科學(xué)技術(shù)進行轉(zhuǎn)化，同時接收當前開關(guān)當量，掌握變電站內(nèi)部部件實時運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障，并選擇合理的處理方法，確保變電站的平穩(wěn)運行。

4 注意事項分析

為進一步加強對低壓電器供配電裝置保護，實際工作中應(yīng)加強一下幾點關(guān)注度：

（1）對于建筑工程施工，相關(guān)生活設(shè)施及臨時工棚等避免搭建在低壓及高壓線路鋪設(shè)范圍內(nèi)[11]。

（2）為確保施工工作人員的安全，需嚴格控制路邊線路與施工架空線路的建立區(qū)域，避免與架具結(jié)構(gòu)間的邊緣位置距離過近，確保施工工程中設(shè)備的安全性，同時按照施工規(guī)定相關(guān)標準規(guī)定設(shè)備間距離。

（3）實際工作中，如果架空線路電壓等級為1 kV以內(nèi)，架空線路位置與架具架構(gòu)邊緣位置間距離應(yīng)控制在4 m以上，方可進行施工；若架空線路電壓等級在1-10 kV之間，架空線路位置與架具架構(gòu)邊緣位置間距離應(yīng)控制在6 m以上。

5 結(jié)論

為更好的滿足用戶用電需求的急劇增加，確保變電站繼電保護設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，分析研究了變電站繼電保護設(shè)備故障原因，并針對不同故障提出了相應(yīng)處理措施，確保輸電線路的穩(wěn)定性，提高用電質(zhì)量。