110kV电力系统的继电保护故障及措施

110kV电力系统的继电保护故障及措施

作者：王兵

来源：《城市建设理论研究》2013年第11期

摘 要：在110KV供配电系统的运行过程中，会发生故障或不正常运行状态，将对电力系统的安全运行造成重的后果。当发生故障和出现不正常现象时，能迅速有选择性发出跳闸命令将故障切除或发出报警，从而减少故造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统安全稳定运行，必须配置相应的继电保护。本文将对110KV电力系统所继电保护的故障进行分析，并在此基础上提出一些保护设计建议，以期为我国电力系统的正常运行提供一些参考。 关键词：110KV电力系统；继电保护；故障分析；保护措施 中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号： 引言：

随着电力工业的不断发展，电力系统传输容量越来越大，电压等级越来越高，系统对继电保护装置的准确性与实时性提出了更高要求。继电保护在电力生产中扮演十分重要的角色。它能否安全、稳定、可靠地运行，直接关系到能否保证用户的用电需求，而且涉及到电力系统能否正常的运行。电力系统由发电、变电、输电、配电和用电等五个环节组成。各种类型的、大量的电气设备紧密地联结在一起，由于其覆盖面宽、运行环境复杂以及各种人为因素的影响，电发生气故障难以避免。电力系统的发、供、用是同时完成的，任何一处发生事故或故障，都有可能对电力系统的运行产生重大影响。 1.继电保护的原理及作用 1.1继电保护的工作原理

继电保护的工作原理主要是利用了电力系统中元件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化以及变压器油箱内故障时发生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高等条件。电力系统要求为其提供安全保护的继电装置具备以下性能:

1.1.1可靠性.可靠性是指保护该动体时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。

1.1.2选择性.选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件(如启动与跳闸元件或闭锁与动作元件)的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般情况下应相互配合。

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1.1.3灵敏性。灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求，通过继电保护的整定实现。

1.1.4速动性。速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。

1.2继电保护在电力系统安全运行中的作用

继电保护在电力系统安全运行中的作用主要有以下两点:

1.2.1保障电力系统的安全性。当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。

1.2.2对电力系统的不正常工作进行提示。反应电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除.反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作.

1.2.3对电力系统的运行进行监控。继电保护不仅仅是一个事故处理与反应装置，同时也是监控电力系统正常运行的装置。 2. 继电保护与故障原因分析 2.1 继电保护

在电力系统运行中，如果被保护的系统元件出现了故障，则应当由该元件继电保护装置将其迅速而准确地切除，同时，最近的断路器也会发出“跳闸”命令，使已经发生了故障的元件能够及时地从电力系统中分离开来，最大限度地降低对整个电力系统元件自身的破坏，从而降低对供电系统安全性的影响，并满足电力系统一些特定的要求。继电保护装置，可以准确地反映电气设备不正常的工作状况，根据这些不正常的工作情况以及设备的运行维护条件，发出不同的告警信号，从而通知工作人员进行及时的处理，或者由装置自动调整，或者将一些可能会引起安全事故的电气原件和设备进行切除。 2.2 继电保护常见故障分析 2.2.1 电流互感饱和故障

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电流互感器的饱和对电力系统继电保护的影响是非常之大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容，如果发生短路，则短路电流会很大。如果是系统在靠近终端设备区的位置发生短路时，电流可能会达到或者接近电流互感器单次额定电流的100 倍以上。在常态短路情况下，越大电流互感器误差是随着一次短路电流倍数增大而增大，当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。在线路短路时，由于电流互感器的电流出现了饱和，而再次感应的二次电流小或者接近于零，也会导致定时限过流保护装置无法展开动作。当在配电系统的出线过流保护拒绝动作时而导致配电所进线保护动作了，则会使整个配电系统出现断电的状况。 2.2.2 开关保护设备的选择不当

开关保护设备的选择是非常重要的一项工作，现在的多数配电都在高负荷密集的地区建立起开关站，也就是采用变电所 - 开关站 - 配电变压器的供电输电的模式。在未实现继电保护自动化的开关站内，我们应当更多地采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护的设备。

3.110kV继电保护故障问题所采取的方法 3.1 直观法

利用直观法,直接测试继电保护的问题故障。直观法是解决110kV继电保护故障的一个重要的方法。直观法主要是应用于以下几种情况:处理一些无法用电子仪器进行测试的故障;某一个插件出现的故障一时没有备用的产品更换,并且还想将继电保护的故障排除掉。10kV开关拒分和拒合是直观法的重要处理方法。比如说:在操作命令下,处理者观察到合闸接触器还能够正常运行,就是说明电气回路十分正常,继电保护的故障肯定在电力系统的内部。如果我们观察到110kV继电器出现黄色或者是有烧焦的气味,那就说明元件出现了问题,需要及时的更换。 3.2 电路依次拆除法

拆除电路,排除110kV继电保护故障。把电路逐项的拆除,也是排除110kV继电保护故障的一个重要方法。首先,将并联在一起的二次回路按照先前的顺序解开,然后就按照顺序依次放回,如果故障在这个时候出现,就能够清楚的找到故障的所在。其次就是从更小的分路人手,查找故障。从小分路查找这个方法主要是用于检查直流接地等方面的故障问题。开始先通过拉路的方法,根据负荷的重要性,拉开直流屏所提供的直流负荷回路,进而查找回路中存在的问题。此时的切断时间要短。如果切除某一个回路的时候故障突然消失,就说明故障就在此处,以此类推,找出其他故障所在。 3.3 检修更新元件法

检修、更新元件,解决110kV继电保护的故障。检修、更新电力系统的元件是解决110kV继电保护装置内部故障的基本方法。在电力系统运行的过程中,检修人员要频繁的对变电系统的电力元件进行必要的检修,及时发现电力系统中陈旧的元件和出现故障的元件。用质量好的

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相同元件替换有故障的元件,这样可以做到“防患于未然”,减轻或者消除由于系统故障所造成的损失,及时有效的发现故障并解决故障,从而保证了110kV继电保护的正常运行。促进了我国电力事业的健康、快速发展。 4.结语

继电保护是电力系统安全正常运行的重要保障，目前己经得到了广泛的应用，随着科学技术的不断进步，继电保护技术日益呈现出向微机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展的趋势。 参考文献：

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