变电站继电保护死区案例分析与技术改进

变电站继电保护死区案例分析与技术改进

李南君

云南电网有限责任公司曲靖供电局 云南曲靖 655000

摘要：本文首先介绍了变电站继电保护，紧接着分析了保护死区案例，阐述了保护死区分析，最后对变电站继电保护死区发热技术改进提出了有效措施。

关键词：电力行业；变电站；继电保护；案例分析；技术改进

引言

在实际电力系统使用过程中，相关工作人员经常会遇见电力设备出现保护死区的情况。变电站继电保护死区，会严重影响变电站的实际正常运行，导致用电用户不能享受稳定、安全的供电服务，降低用电用户的用电满意度。其实变电站继电保护死区的存在并没有相关工作人员想象中那样会带来十分严重的影响，但是如果在出现变电站继电保护死区的时候，相关工作人员没有对变电站设备有足够的了解，缺乏对于变电站机械设备的全面分析，很有可能会加大变电站继电保护死区的影响程度，阻碍变电站继电保护发挥正常作用。例如，变电站机继电保护系统在设计运行过程中存在不同程度的警示作用以及保护动作，相关工作人员在接受到警示信号以及保护动作信息之后，并没有全面、详细分析变电站继电保护死区情况，导致相关机械设备没有得到对应的解决措施，进一步造成了变电站机械设备的保护功能无法发挥出实际作用。

1 变电站继电保护

随着我国经济与社会的快速发展，变电站的实际使用过程中需要相关工作人员使用继电保护设备实现对电力设备的全面保护工作，进一步实现向对于电力系统的实际使用以及用电复合的安全保护。一旦电力系统在实际运行过程中出现故障事故，继电保护装置就会在第一时间对其进行合理的操作，例如及时切除用电系统故障、断开用电系统故障线路、启动断路器工作等，进一步避免将由于故障事故导致的用电系统无法正常使用，影响用电用户的实际使用满意度，尽可能将故障发生带来的不良影响降到最低^[1]。不仅如此，继电保护设备还可以在用电系统实际运行过程中，提前预测可能出现的一系列故障问题，提前给相关工作人员提供警报信号，及时开展用电系统的故障排查工作。

变电站继电保护系统在实际实际工作中，可以发挥出实际有效的作用，保证变电站电力系统的正常运行。但是，在实际电力系统的运行过程中，很有可能会出现一系列不良外界环境变化，导致变电站继电保护系统不能真正实现自身的功能价值^[2]。例如，在实际运行过程中，电流互感器有一处位置的一相的二次线路对地短路，造成变电站继电保护设备不能有效的检查到内部的运行电流，进一步导致变电站继电保护系统不能发挥出实际的保护作用；电力线路的上一级保护参数设备工作无法与实际具体用电情况相匹配的同时，电缆进线处出现接触不良，变电站继电保护系统也不能实现自身的保护作用；相关工作人员将PT输出电压作为控制电源，进一步完善保护控制电源的设计方案，但是在实际电力系统运行过程中，线路受到外界因素的作用下出现了短路事故，于是电力设备在运行过程中一次系统出现电压突降的情况，进一步造成PT二次电压的直接输出更小，过小的电压不能保证变电站继电保护设备的保护元器件正常启动等。

上述情况都属于变电站继电保护死区情况，变电站继电保护死区的真正含义就是变电站继电保护按设计图纸的要求本来可以实现其保护作用，但是却不能真正发挥出保护作用的某些电力系统部位。

2 保护死区案例

变电站继电保护设备在实际使用过程中，很有可能会出现不同原因导致对变电站继电保护设备开展对应的施工改造，主要原因是增加变电站继电保护的机械设备以及改造继电保护设备相关的电力线路等，在对变电站继电保护设备进行改造过程中，相关工作人员的工作内容主要会包含到二次保护控制回路以及一次系统线路的改动^[3]。面对这一工作情况，相关工作人员需要尽可能与设计工作人员开展有效的沟通交流，保证改动方案经过操作施工不同部门的会审评审。相关工作人员在实际开展变电站继电保护设备改造作业中，需要尽可能考虑到变电站一次、二次设备的动作配合工作模式，保证设计方案的科学性以及合理性。

举例，在机械设备生产过程中，往往是根据相关工作人员的提供的设计方案开展施工。设计方案的制定主要是根据一次设计的具体要求去调整一次系统设计以及二次保护控制设计。负责项目工程的相关工作人员为了有效的控制项目工程造价，往往在一些对机械设备要求不高的项目中取消一系列元器件的使用，进一步导致电气运行设备出现保护死区。某一居民片区的10 kV的一次系统设计方式如图1^[4]。

图1 10 kV的供电系统一次系统设计图

相关工作人员选择的设备型号是XGN15-12的高压环网柜。在供电系统的前期设计工作中，设计人员考虑到进线柜的实际具体情况，认为一旦进线柜的设计方式为分闸模式，会由于PT柜二次侧没有稳定电压输出，所以最终选择将进线柜的工作模式设置成为手动操作，避免电动操作无法发挥出实际作用的可能。在出线柜的工作模式上避免手动操作，根据出线柜的实际情况，选择电动操作。出线柜的操作控制以及保护电源主要依赖于PT柜的电压互感器二次出此线端。如此设计好供电系统，可以保证供电系统中电压互感器可以有效监测用电系统的电压，还可以保证电压互感器可以为 1-3#出线柜提供电动操作电源以及对应的保护控制。

3 保护死区分析

根据10 kV的供电系统一次系统设计图可以知道，进线柜的工作模式只能依靠相关工作人员的手动操作进一步实现负荷开关设备。由于负荷开关在实际使用过程中，没有对用电系统的保护作用，仅仅只是简单的控制用电系统的运行电流的开与断，无法实现其保护元器件的功能作用^[5]。PT柜的PT 主要是由熔断器对其实现电流保护作用。在实际出线柜下端实际运行中发生短路故障的时候，一次系统电压无法检测到正常电压，PT 柜电压互感器的二次侧电压也随着一次系统电压的降低而降低。机械设备的继电保护系统由于其自身没有足够的电压，不能够在需要控制继电器启动的时候发挥出正常作用，不仅如此，分励线圈也由于电压问题，不能正常实现撞击脱扣机构，致使供电系统的保护功能不能正常发挥作用。

4 改正措施

相关工作人员需要尽可能提升变电站继电保护死区技术保护，改进变电站继电保护死区的防范施工技术，有效的结合变电站继电保护死区出现的实际可能条件，定期开展对保护电流的检测工作，一旦发现保护电流出现不正常的检测结果，立马将异常问题进行充分分析，采取对应方法提升变电站继电保护的实际作用发挥。

相关工作人员如果在监测数据过程中发现数据的误差有很大变差，可以采取使用低压侧的电流并且对其进行有效换算对比。在检测过程中一旦发现电流出现了缺相的情况，首先需要开展对于接线端子以及电流接线端子的中间连接片的检查工作。

在实际运行过程中，电流线路的开路故障通常是发生在电流接线端子；电流线路的短路故障主要是钣金以及二次线之间发生挤压，进一步造成绝缘破损^[6]。

5 结语

综上所述，相关设计人员需要尽可能控制变电站继电保护死区的出现频率，首先就需要对变电站电力设备的原理设计进行充分的优化处理，保证设计图纸的科学性以及可操作性。对于变电站继电保护设备的运行维修检查人员来说，想要有效减少变电站继电保护死区，需要在实际电力系统运行的实际过程中以及设备管理的工作中，有效发现并且落实设计图纸的优化处理工作，有效提升变电站继电保护死区故障的保护技术。

参考文献

[1]王洪涛.快速切除220kV变压器死区故障的继电保护技术实践研究[J].科技创新与应用,2018(33):149-150.

[2]孙文文,程晓通,张太敏.变电站继电保护死区案例分析与优化措施[J].山东工业技术,2017(21):163.

[3]曹正.浅析变电站继电保护死区及改进[J].通信电源技术,2017,34(05):214-215.

[4]高杰楚.变电站继电保护死区案例分析与技术改进[J].机电信息,2017(18):33-34.