摘要：电力资源是社会发展离不开的能源，在工业发展中更是不可或缺的重要资源。人类日常生活也和电力资源息息相关，随着人们生活质量的提高，社会经济的发展，110KV变电站的建设数量也越来越多，并且成为电网系统中十分重要的组成部分，为了保证变电站的正常运行，必须对继电保护故障进行分析和完善，尽量降低各类因素的影响。对此，本文首先对继电保护进行了介绍，然后对110kV变电站继电保护要求进行了分析，并且对110kV变电站继电保护常见故障及应对措施进行了详细的探究。
关键词：110kV变电站；继电保护；故障措施
在当今现代化信息社会，电力系统中没有一样电力元件能够在无继电保护的状态下运行。对于那些用来保证电力元件安全运行的基本装备，我们就把它称为变电站继电保护装置。由于变电站中的继电保护设备是变电站非常重要的一个组成部分。因此，它对于电网的安全运行具有十分重要的地位和重要影响。
当电力系统发生故障时，在最短的时间、最小区域内，继电保护装置会自动地将故障设备从系统中隔离或切除，并会及时通知电力工作人员发现故障并且采取相应的解决措施，从而降低损害。这样就能减小或避免对地区供电的影响，减少因电力系统出现故障而带来的损失。作为变电站的关键环节，电力系统配电自动化不仅要提高供电可靠性，还要切实提高配电网的运行效率。
为此，对于配电网运行中出现的故障，必须要及时有效清除。只有这样，才能切实保证电力系统在更加安全高效的环境下运行，从而促进电力行业的快速高效发展。
1 继电保护的要求、组成及基本原理
继电保护装置，是当电力系统中的元件或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时，向监控人员及时发出告警信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸信号，以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。为了保证继电保护装置的安全及可靠性，继电保护系统必须要满足：选择性、速动性、灵敏性和可靠性这四个基本的要求。
继电保护由很多保护形式组成，主要可以分为以下四类：
（1）按被保护对象分，可分为输电线保护和主设备保护；
（2）按保护装置进行比较、运算处理的信号量分，可分为模拟式保护和数字式保护；
（3）按保护功能分，可分为短路故障保护和异常运行保护；
（4）按保护动作原理分，可分为过电流保护、过电压保护、低电压保护、距离保护、功率方向保护、差动保护、高频保护。
继电保护装置主要由测量元件部分，逻辑部分和执行输出三个部分组成的。其中，测量元件可以对电气元件的给定值和物理量进行比较判断，从而给出逻辑信号；而逻辑判断部分可以根据逻辑信号和相应的逻辑关系，对继电保护设备的故障范围、故障类型进行准确的判断，然后向执行机构发出相应的信号，执行机构进而将故障隔离处理并控制在一定范围内。
2 110KV变电站继电保护故障分析
2.1变电站二次电压回路故障
变电站二次电压回路本身是对设备、线路起到保护作用的，但是往往又会因为二次电压回路自身的问题造成新的故障产生。虽然PT二次回路的设备并不多，线路也并不复杂，但是PT二次回路出现故障的情况很常见。有实验表明：PT开口三角电压回路出现的问题，主要在PT开口三角电压回路运行不稳定。而造成这一问题的原因有机械上的原因，也有人员操作上的原因。
2.2电流互感器的主要故障
电流互感器的主要原理是电磁感应，对继电保护的正常与安全运行都有十分重要的意义。电流互感器要求在110kV及以下继电保护里可以更真实地反映出电流运动的波形。如果110kV 及以下继电保护发生故障，那电流互感器不仅会反映出发生故障时的电流大小，还可以反映故障电流的波形与相位。通常，电流互感器的主要故障有：第一，二次电流出现严重地失真，若一次电流非常大，尤其是一次电流里的非周期性分量发生严重饱和，使电流急速地增加，最终导致二次电流出现严重失真的现象；第二，电流互感器发生严重的饱和，这会导致传变特性的输出变成零，引起断路器出现拒动保护，这对于110kV 及以下继电保护正常的运行是不利的。
2.3继电保护装置设备故障
继电保护装置的设备故障是继电保护中最为严重的，因为其不能提前预知，也无法在事故发生时起到防范作用，也不能在事故发生后起到保护作用。造成这种情况的原因可能是保护措施不够，继电保护设备配置不齐全，无法保证继电保护的准确性和稳定性；其次，干扰和绝缘因素也对微机继电保护有重大影响，由于微机继电保护装置抗外界干扰能力较弱，当保护装置附近有干扰器或无线电设备使用时，会引起保护装置内部元件运行出错，并且长期的变电站工作环境中会产生静电反应，进而威胁到继电保护装置的性能。
2.4继电保护中的各种隐性故障
在变电站的运行过程中，除了设备故障、人为操作失误等一些大问题外，还有一些容易被忽视的小问题存在。这些问题虽小，但带来的影响是很大的，这些统称为隐性故障。隐形故障是指在继电保护装置系统正常运转的时候不干扰其运行的一类故障，当继电保护装置内部的一些元件发生变化时，这类故障就会被诱发继而引起大范围的故障。继电保护装置一旦出现故障，经保护装置排除以后，电力系统重会新进行分配资源。此时，隐性故障在一种全新的系统状态下可能导致装置以及二次回路的误动。
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3 110KV变电站继电保护故障处理处理方法
3.1替换法
即利用新的元件对怀疑有问题的元件进行更换，如果更换后故障消失则证明该元件即为故障原因，若故障未消失，则证明不是此元件导致故障，在有效缩小范围后再次进行检修处理。
3.2直观法
直观法是指对继电保护的故障问题直接进行测试。主要针对不方便利用仪器检测的部位故障诊断，同时也适用于元件无法正常更换的部位诊断。与其他处理方法相比，此种方式在应用上更为简单，但是对检修人员的专业能力要求更高，要求其能够根据继电装置的表现状态来初步判断故障的位置与原因，并在此基础上采取更进一步的措施来处理。一般情况下，开关处于拒合或者拒分状态时，可以选择应用直观法处理。
3.3短接法
短接法的主要目的是缩小故障范围，将继电保护的某部分用短路线进行连接，判断故障发生范围是否位于短接处。如果是，则可以直接采取相应的措施做进一步的诊断与处理。如果不是，则更换短接位置，以此来缩小故障范围，一般被用于电磁锁故障与回路开放故障中。
3.4检修更换元件法
110KV变电站运行过程中，管理人员需要以相关管理制度为依据，对各元件进行定期检查与更换，在一定程度上来预防元件故障的发生。此种故障处理方法，主要适用于继电保护装置内部故障的处理，由经验丰富的技术人员来负责装置各元件的检修更换，降低各故障造成的影响，提高继电装置故障处理效率。
3.5逐项替代法
使用此种故障处理法时，主要是将并联在一起的回路逐项分开，并按照一定顺序依次放回，如果在此过程中出现故障，则可以证明此回路段中存在故障，然后以此错误点为起始进行故障查找，完成各分支的排查，最终确定故障发生的位置。此种故障检查方法，效率比较高，现在已经被广泛应用于多个回路并联的故障检修中。
总之，随着电网系统的快速发展，在继电保护方面对供电的可靠性和电网的安全稳定性有了更高的要求。那么要提高110kV变电站继电保护的准确性和可靠性，就必须尽快找出其中存在故障的原因，并积极采取解决措施排除故障，才能够确保继电保护的稳定性，从而进一步提高继电保护系统运行的工作效率。
4 优化继电保护配置
4.1选择可靠动作、质量过关的继电保护装置
严把继电保护装置的质量关 保护装置在制造过程中要严格进行质量管理，把好质量关，提高装置中各元器件的质量。尽量选用故障率低、寿命长的元器件，不让不合格的劣质元件混进其中。
4.2选择合适的开关保护设备
开关设备在继电保护中起着重要的作用。现如今很多配电站都采用了在高负荷密集区建立开关站，采用的是变电所—开关站—配电变压器的供电方式，由此可见，开关保护设备在此供电方式中显得尤为重要，选择合适的开关保护设备对有效的切除故障，保障电力系统运行的稳定性有着重要的影响。
4.3完善线路保护
线路的复杂对继电保护有着不利的影响，科学合理的去简化线路对继电保护有利。同时，根据不同的线路长度配置相应的保护，有利于将保护发挥到极致。
5 提高相关工作人员的技能水平
110kV变电站的继电保护工作需要专业技能较强的工作人员进行。没有专业性人才好比大楼没有稳定的基础，所以对相关工作人员的培训应当给予大力的支持，让这些相关人员的技能水平有更高的提升。只有培养出更多的、更高水平的专业人员，才能提高电力企业的竞争力，才能在继电保护工作时，能尽量减少故障带来的损失。更重要的是要以预防为主，这就对工作人员的专业技能水平有了更高的要求。
6 结束语
为了能满足社会发展对电力的需求，越来越多的110KV变电站不断涌现出来，随着变电站的不断增多，继电保护故障的保护工作也要不断加强，为提高其运行安全性跟可靠性，必须要对其继电保护进行详细研究分析，以确保电力系统继电保护的安全稳定运行，把电网故障造成的损失降到最低。
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论文作者:银瑞斌,任俊文
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/2
标签：故障论文; 继电保护论文; 变电站论文; 保护装置论文; 元件论文; 回路论文; 继电论文; 《电力设备》2017年第9期论文;