摘要：本文对110k V变电站继电保护中存在的问题做了概括与总结，并针对问题提出了相应的保护措施。
关键词：110kV变电站；继电保护；问题；措施
近些年来，我国一些变电站经常会发生烧毁或者全停的事故。这说明我国110kV变电站存在着非常严重的安全问题。本文主要分析了110k V变电站继电保护存在的问题，并针对这些问题提出了一些具有实际意义的措施，能够为之后的故障排除工作提供一定的参考。
一、变压器后备保护中的问题及措施
1.变压器后备保护中的问题
变压器烧毁主要包含了三个方面的原因。第一，在耐受的那一个瞬间，大部分变压器本身并没有较强的冲击电流的能力。对于大电流而言，变压器并不能够耐受很长时间。如果变压器低压侧近区处于短路的状态，那么大电流就会冲击变压器，从而会破坏变压器的动稳定性，最终会导致变压器烧毁。如果变压器低压侧长时间处于短路的状态，那么变压器内部会发生故障烧毁。第二，变压器低压侧没有实现双重保护，并且也没有采取一定的断路器失灵保护措施。如果变压器10kV母线出现故障，那么主要通过主变10kV侧过流保护的延时来进行故障排除。如果10kV断路器出现失灵或者是侧过流保护拒动，而高压侧过流不能够感应到低压侧的故障，同时断路器分断也没有起到作用，那么低压侧的故障将无法进行排除。第三，10kV出现间隔故障。如果配电装置内部电气间隔的距离不是非常的大并且配电设备也没有交工啊的质量，那么将会导致母线也出现故障。
2.变压器后备保护的措施
第一，复合电压闭锁过流保护。电力设备和线路处于运行状态的过程中，无论在任何时间段，变电站都必须具有两套完全独立的继电保护装置。这样能够通过两台具有独立性的断路器控制来加强对于变电站的保护。如果其中一套保护装置的断路器出现问题时，那么另一套保护装置就可以在安全的状态下立即断开，从而开始故障的排除。从这个原则中可以看出，如果变压器高压侧复合电压闭锁过流无法感应到低压母线，那么可以在变压器低压侧安装一套过流保护装置。同时两套保护装置的交流和直流具有相互具有一定的独立性。这样能够有效避免变压器在原低压侧过流保护没有作用的情况下缺少保护的情况的发生。并且保护装置的安装应当遵循先跳低压侧、后跳高压侧的原则。在增加低压侧过流保护的这段时间内去跳总出口，从而能够避免低压侧断路器出现失灵的状况。同时也可以通过应用高压侧的复合电压闭锁和低球侧复合电压闭锁的方法来提高高压侧复合电压闭锁对于低压侧短路的感应能力。
第二，变压器接地后备保护。如果不接地变压器出现放电间隙过流保护抢先动作的问题，那么技术人员可以增加放电间隙过流保护延时，从而为保护切除接地故障争取大量的时间。但是，从防止变压器过电压的角度来看，3U0零序过电压所起到的保护作用要远远大于放电间隙过流保护作用。因此，在建立110kV变电站的过程中，110k V母线三相电压互感器是不能够忽略的部分。同时，有关人员也应当要加强放电间隙过流保护装置、中性点零序过流保护装置以及零序过电压保护装置的完善和安装，从而有效提高变压器接地保护的作用以及保护装置运行的稳定性。
第三，正确选择CT位置。变压器差动CT在10k V侧最佳位置是紧挨着断路器并且位于母线侧，这样做的优点是当10k V断路器分断不起作用，起弧时可马上由差动保护来排除故障。如果不方便将CT装于母线侧，则必须靠近断路器。相间过流CT的安装必须要尽量靠近变压器，使引线、套管在其保护范围之内，优先采用变压器套管CT。
第四，防止直流电源消失。当变压器所有保护共用同一个直流电源时，如果低压侧故障伴随直流电源消失，则后果不堪设想。比如，220k V某变电站150MVA主变两次烧毁都和直流中断有关。事故1：由于10k V出线存在故障，引起断路器爆炸，致使蓄电池引线不良，从而导致直流中断，1号主变烧毁；事故2：同样是10k V的原因，变压器分断失败，引起起弧着火，又由于柜体接地不良，形成高压，致使全站直流消失，变压器烧毁。为杜绝类似事故的的再次发生，除了提高直流电源的可靠性，还要保证用于同一保护对象的两套保护要有相对独立的直流电源。
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二、低压侧近区故障的问题及保护措施
1.加设限时电流速断保护
在高压侧复合电压闭锁过流对低压母线灵敏度不够的情况下，低压侧需要增设一套过流保护装置。这种新增保护的特点必须为限时速断，能够配合低压出线速断，首先对本侧限跳，然后对总出口限跳。同时，原过流保护要配合出线过流，也是首先对本侧限跳，然后对总出口限跳。在高压侧复合电压闭锁过流对低压母线的灵敏度非常高的情况下，则需要把原低压侧过流设置成两段式。第一段是限时速断，配合出线速断，作用于跳本侧；第二段是过电流，配合出线过流，首先对本侧限跳，然后对总出口限跳。如上述情况，在增添了限时速断后，如果有低压母线故障的情况发生，或者在送出线近区发生故障而速断保护没有起作用或断路器分断不成功的情况发生，那么，新增加的限时速断装置将以1到2个级差的很短延时，瞬间跳开变压器，排除故障。
2.低压母线增设母线保护
当低压母线短路容量较大、是220k V变压器的低压母线、变压器对低压侧短路耐受能力较差、变压器低压侧的限时速断保护对本母线灵敏度不高时，要在低压母线增设母线保护装置，以减少低压母线故障的排除时间。
3.缩短保护级差
加快后备保护的切除时间最有效的措施就是缩短保护配合的时间级差。当前，新建工程大多采用微机保护，要想把时间级差从原来的0.5s降低到0.3s，更换与变压器后备保护有配合关系的时间元件就可以，即只要将普通时间元件更换为高精度时间元件。如果能将全网的保护极差减少40%，则对提高系统和设备的安全性，减少故障电流持续时间具有很重要的意义。
三、其他措施
1.完善备用电源自动投入装置
备用电源自动投入装置是提高110k V变压器分列运行时供电可靠性的非常重要的措施，应逐步完善备用电源自动投入装置。为了提高备用电源自动投入装置成功率，防止变压器遭受多次冲击，可不将备用电源自动投入装置其投于故障。即线路备投只在失压或线路故障时起作用，在变压器故障或受端母线时不起作用；站内的变压器备投只在失压或变压器故障时起作用，而在变压器出线故障及低压侧母线时不起作用。这项措施在下级设备发生瞬时性故障时，备投成功的可能性大大降低，但增加了系统和变压器设备的安全性。为保证两级备投的协调工作，在装设高、低压两级备投和变压器高、低压两侧都分列运行时，要按先高压、后低压的动作顺序操作
2.完善故障录波器配置
逐步完善故障录波器的配置，可以有效监控在发生故障时变压器的电流情况，这可为事故的分析提供详实的录波和记录，为故障分析工作提供依据。
结语 在措施方面，本文过多说明的是关于变压器以及系统的保护措施，却没有充分说明关于用户供电可靠性的保护措施。例如：在文章中，如果低压线路出口出现了短路故障，而断路器分断在这个过程中并没有起到速断保护作用。那么应当立即跳开变压器低压侧断路器来进行故障的排除的措施，并没有在这个过程中等待关于二、三段的保护。另外，本文中也说明了关于增设闭锁的备投装置的安全措施。如果是由于母线和下级设备发生故障而导致电源出现跳闸的状况，那么应当应用备用电源不再投的措施来避免变压器再一次遭受冲击。这样也可以提高备投的成功率。从安全性的角度来看，这些保护措施能够在实际操作中保证变压器以及系统的安全，也具有着一定的合理性。
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论文作者:陈爱芳,刘体强,郑晓明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/8
标签：变压器论文; 低压论文; 母线论文; 故障论文; 过流论文; 断路器论文; 变电站论文; 《电力设备》2017年第11期论文;