浅谈如何排除220KV变电站继电保护的故障

[摘 要]本文首先对继电保护装置的基本任务以及选择的基本要求进行了分析，在此基础上提出了排除220KV变电站继电保护故障的解决措施。

[关键词]220KV变电站；继电保护；故障；解决措施

中图分类号：TM769 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0277-01

在我国城市经济建设飞速发展的同时，城市电网规模也随之扩大，电网密集程度也逐渐提高。所以说，通常当个别线路或者母线发生故障而断开时，在确保断路器快速跳闸的情况下，并不会对整个系统的稳定运行造成过多影响和危害。然而实际情况是，一些系统接线中仍有继电保护死区存在，如果通过带延时的后备保护完成故障切除操作，其可能会严重影响系统的安全稳定运行。本文本文首先对继电保护装置的基本任务以及选择的基本要求进行了分析，在此基础上提出了排除220KV变电站继电保护故障的解决措施。

一、继电保护装置的基本任务以及选择的基本要求

1、继电保护装置的基本任务

作为继电保护装置，其基本任务就是：当供电系统正常运行时，可以对各个设备的运行状况实现安全完整地监控，从而为人们提供安全可靠的运行数据；而当供电系统发生故障时，可以自动、快速地切除故障设备，确保未出现故障的设备继续安全稳定运行，同时及时、准确地发出警报，促使问题能够快速解决处理。

2、继电保护装置选择的基本要求

选择继电保护装置主要注意四个方面，一是选择性方面，要求供电系统发生故障时，作为继电保护装置要能够有选择性地切除故障部分，确保非故障部分仍然正常运行；二是灵敏性方面，要求无论是否处于继电保护系统的保护范围，作为继电保护装置都不能产生拒绝或者错误动作；三是速动性方面，要求保护系统要能够尽快切除短路故障，从而尽力避免因电流短路损坏电气设备，同时能够快速恢复系统电压；四是可靠性方面，要求保护装置在设计、整定计算和安装调试等过程中必须确保准确无误，以确保继电保护装置动作的安全可靠。

二、排除220KV变电站继电保护故障的解决措施

1、出线处断路器与其电流互感器间故障的解决措施

如今，220kV变电站通常采用双母线和双母带旁的电气主接线方式，参见图1所示，当出线断路器与其电流互感器之间的点发生故障时，如K1点接地故障。就线路保护而言，这里的故障并不在其保护范围，而属于母线差动保护范围。母差保护动作跳闸后，K1点故障仍然存在，因此在出线断路器与CT间存在保护死区。通常采用母差保护动作停信来解决此类死区故障。如高频闭锁式保护，其母差保护、失灵保护动作通过启动各线路保护中分相操作箱的永跳继电器来实现对相应断路器的跳闸。对本侧出线的高频主保护而言，K1点属于反方向故障；只能利用永跳接点来迫使收发讯机停信，让对侧高频保护及时动作切除死区故障。光纤纵联保护为解决此类死区故障，配置了远跳功能；由永跳接点开入光纤纵差保护，实现远跳对侧线路断路器以切除故障。实际工作中，例如用旁路开关代运该线路，将该线路保护退出进行检修，但线路对侧开关仍然在运行。若未断开光纤纵差保护对应的光纤通道，在试验人员模拟永久性故障整组传动开关的情况下，会启动分相操作箱中永跳继电器开入至光纤保护，导致误发远跳命令，跳开对侧的运行中的线路断路器。

针对这类死区故障的解决措施是：①增加启动光纤保护远跳回路中的“永跳继电器启动远跳”连片，并在对侧断路器运行时退出该连片；②对于远跳命令，需完善本侧就地判据闭锁功能，若在本侧处于检修或退出状态时，闭锁发送信号；③在本侧进行检修时，退出该光纤通道或进行光纤自环。总结上述几种改进办法，将其中的一些方法相结合并且在检修过程中严格执行相关安全措施，可以更有效地避免事故，例如将措施①和③相结合就可以取长补短，而且容易实现。

2、母联断路器与其电流互感器间故障的解决措施

目前，220kV以下变电站通常采用双母主接线的方式系统，该系统中母联只安装一组电流互感器，如果母联断路器与母联电流互感器之间发生故障，断路器侧母线跳开后故障仍然存在，正好处于电流互感器侧母线小差的死区。解决措施是：死区故障时，母差保护发母线跳令后，母联开关跳开后而母联电流互感器中仍然存在电流，故障仍然存在，同时母联电流退出两母线小差，然后经延时200ms。切除另一条母线，如此便能使故障危害程度降低，确保系统能够稳定运行。

3、变压器保护死区故障的解决措施

220kV系统中如果主变压器断路器失灵，通常采用220kV母线差动保护动作来联跳主变压器三侧断路器。具体工作原理是：220kV母线差动保护动作后，断路器仍在合闸位置，互感器仍有电流流过，经延时出口跳主变压器三侧。当主变压器断路器与TA之间发生故障时，参见图2中K点所示，此故障在220kV母线差动保护范围内，故220kV母线差动保护动作，跳高压侧断路器1。而事实上高压侧跳开后，K点故障仍存在；此时高压侧断路器处于断开状态，虽然母差动作未返回，但主变压器断路器辅助接点打开；只能由后备保护来切除故障。如今的220kV系统尚未考虑母线故障出现在主变压器断路器与CT间的死区时采用母线差动保护联跳主变压器三侧的设计方案。尽管110kV 侧电源较弱，然而如果110kV侧电源很强或者变电站有两台以上的主变压器并列运行时，一旦不能快速切除故障则后果将十分严重。所以说，可以在母差启动联跳主变压器三侧回路中去掉断路器辅助接点；并且为防止在保护设备检修过程中误启动联跳主变压器三侧，还可在回路中增加一块连片。检修时必须将两块连片同时取下，如此就能够保证回路中有两处明显断开处，避免因误碰造成误启动的问题。

三、结语

如今，电力系统继电保护迅猛发展，软硬件条件都有较大提高。继电保护的速度越来越快、集成度越来越高、功能也越来越强，促进了我国现阶段变电站建设的发展。作为我们要有效地利用好现有资源，尽量避免不必要的各种损失，在确保变电站稳定运行的基础上提高其运行效率。

参考文献

[1] 尹项根，曾克娥.电力系统继电保护原理与应用[M].武汉：华中科技大学出版社，2003.

[2] 谢冰.配电系统继电保护存在的问题及改进措施[J].科技创新导报，2008，3（6）：90-91.