继电保护中死区保护的解决方法

继电保护中死区保护的解决方法

仓木拉

仓木拉

（国网西藏电力有限公司日喀则供电公司857000）

摘要：本文介绍了继电保护中死区的形成原因，分析了其中的原因，我们提出来了继电保护中死区保护的解决方法：一是定期的对保护监测电流进行管理，二是充分利用电流互感器的电流保护对运行设备进行保护。文章指出，电力设备运行维护人员应从设备的管理和实际运行中发现问题，实施切实可行的改进。

关键词：继电保护；死区保护；解决方法

一、前言

电力系统作为为社会生产和人民生活提供能源的产业，其运行需要具有较好的稳定性，以保证能源的持续供应，为人们的生活和生产。变电站继电保护是保证电力系统稳定运行的关键。在以往的继电保护工作中，出现了保护死区现象，这将对电力工业的发展产生很大的影响。电力设备一次系统电压的突然下降导致PT二次电压输出电压降低，不能启动相应的保护元件，这些情况都是保护的死区，这些地方都需要保护。本文将介绍部分死区的存在，分析了死区的形成原因，提出了改进措施。

二、继电保护中死区的形成原因

1.安装过程形成的保护死区

在设备的组装、运输和安装过程中，由于动力设备金属板边缘的一般工艺不是很好，在运输过程中有可能因碰撞和振动而切断附近二次导体的绝缘，在划破控制电压线时，可能导致供电回路保险熔断，或引起控制回路绝缘报警，提示运维人员的注意并修复。但是，如果划破的是电流互感器的电流线，则没有任何的异常表现，在实际的运行中，电流线一端接地，另一端接综合保护装置或测量电流仪表，而电流线两端都接地的情况时有发生，发生的故障点一般都是电流线的某处绝缘破损。正常运行中，因为电子式或机械式的电流表比较直观，运维人员直接查看设备上部的电流表，很少有运维人员去翻查综合保护装置上面的运行电流显示，这样运行中的某相电流线路如果出现短路或开路现象，就会导致综合保护装置运行保护出现死区。

2.图形设计形成的保护死区介绍与分析

在设备制造过程中，根据设计院的初步设计要求，对设备制造商进行一次系统和二次保护控制的设计。在某些情况下，投资成本不高，对设备要求不高的工程项目中，一些负责工程项目的电气工程人员，为了最大限度地控制投资成本，从设计上节俭了一些本不该取消或不能取消的设备或元器件，导致了以后的运行设备出现保护死区。某居民小区10kV一次系统设计方案如图（1）所示，设备的型号为XGN15-12高压环网柜，该系统的进线柜前期的设计人员也考虑了如果进线柜处于分闸状态，PT柜二次侧没有电压输出，故该进线柜采用手动操作，没有设计电动操作机构，后面的出线柜选择电动操作，其操作控制及保护回路电源取自PT柜的电压互感器二次出线端，这样电压互感器就具有了两项作用，一是作为系统的电压检测，二是为后面的1-3#出线柜提供保护控制及电动操作电源。该小区总的用电负荷为1#变2000kVA、2#变2000kVA、3#变1000kVA，电源分别引自1-3#出线柜。

图10kV供电系统一次系统图

从系统图可知，进线柜是手动负载开关柜，负载开关本身没有保护功能，它只能正常切断运行电流，但不能用作保护元件。后置PT柜的PT是由保险丝保护的，给3台负荷变压器进行供电控制保护的出线柜，采用综合保护装置进行电流保护，在出现过负荷的情况下，运行设备的保护功能正常，综合保护装置配合断路器完成开断保护动作。但是，在出线柜下端出现短路故障的时候，此时的一次系统电压急剧降低，PT柜电压互感器的二次侧电压相应地等比例降低，运行设备的综合保护由于电源电压降低，不能正常启动控制继电器，断路器也因电源电压降低，分励线圈不能正常撞击脱扣机构进行分闸，致使保护功能尽失。

三、继电保护中死区保护的解决方法

1.定期的对保护监测电流进行管理

针对上述情况，运行维护人员应定期检查保护监测电流，找出保护电流监测的异常情况，并及时分析判断异常问题，并处理问题。监测中一般的三相电流值都比较相近，不会出现明显的偏差，电流相对偏差最大值不超过10%，如果监测数据误差较大，可以根据低压侧的电流进行换算对比。在监测电流出现缺相的情况下，应先检查电流线的接线端子，以及电流接线端子的中间连接片。在实际的运行中，电流线开路故障通常是电流接线端子引起，电流线的短路故障，通常是由于二次线与钣金挤压导致绝缘破损引起。

2.充分利用电流互感器的电流保护对运行设备进行保护

从上述保护动作过程中得出，在运行设备的一次系统出现击穿短路故障时，由于系统电压的降低，导致系统失去应有的保护功能，但是，系统电压降低的同时，检测一次系统的电流互感器此时工作是正常的，所以，应充分利用电流互感器的电流保护对运行设备进行保护，在断路器上加装过流线圈，并采用电流互感器二次侧电流来驱动过流线圈跳闸的间接动作方式。

四、结语

电力设备保护死区将严重威胁变电站的安全运行。事实上，设备有一个保护死区并不可怕。可怕的是我们的设计人员或现场操作人员没有系统地研究和分析设备的设计和操作。如设备在运行过程中难免出现报警及保护动作，在这之后我们设计人员或现场运维人员没有认真地对事故进行分析，致使设备保护功能没有得到应有的完善。所以，电力设备运行维护人员应从设备的管理和实际运行中发现问题，实施切实可行的改进。操作设备可能没有得到适当的保护，运行维护人员应重视未受正常继电保护的零部件，及时发现问题，迅速处理。

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