1、浅谈 110kV 及以下电力系统的故障处理【摘 要】继电保护是维护电力系统的重要手段之一，对于保障电力系统的正常运行有着非常重要的作用。本文主要介绍了高压输电线路故障的类型和线路保护的原理，说明 110kV 输电线路故障继电保护的故障分析以及预防和相关应对措施。 【关键词】继电保护；110KV 电力系统；预防措施 中图分类号：TM58 文献标识码：A 继电保护是探究电力系统的故障和危和运行异常状况，探讨应对策略的反事故自动化措施。由于继电保护在发展过程中曾经主要是经过有触点的继电器来对电力系统以及发电机、变压器等元件进行保护，避免遭损害，所以被称为继电保护。继电保护的用处主要包括三个方面：一是
2、在电网发生危险以及设备和安全运行的故障时，使被保护设备快速脱离电网；二是及时对电网和设备不正常运行状态发出警报信号，方便迅速处理，能够使之恢复正常；三是实现电力系统的远动化、自动化以及工业生产的自动化。 1 输电线路故障特征分类 1.1 输电线路故障的特征 输电线路故障的特征主要有四个：一是电流的降低，即是连接电源和短路点的电气设备内电流增大；二是电压下降，即故障点周围的电气设备上的电压降低，而且到故障点距离越近，电压的下降现象越严重，甚至降为 0；三是线路始端电压，电流间的相位之差发生变化；四是保护安装处至故障点的测量阻抗减小。 1.2 输电线路故障分类。 （1）横向故障。此种故障包括单相接
3、地故障、双相接地短路故障、双相短路故障和三相接地故障。 （2）过电压。有操作过电压和雷击过电压两种情况。 2 线路保护配置及原理 2.1 主动保护。主动保护又分为两类： （1）光差保护。光差保护原理为：输电线路两端电流信号首先通过编码变成码流的形式，然后再转换成光信号通过光纤传到对端。可以用该端的采样以后的瞬时值作为传送电流信号，这个瞬时值包含幅值和相位的信息，也可以传送电流相量的实部和虚部，保护装置收到对端传来的光信号先转成电信号再与本端的电流信号构成纵差保护。 （2）高频保护。高频保护是使用高频载波代替二次导线，传送线路两侧的电信号保护，原理是反应线路首末两端电流的差或功率方向信号被保护，
4、用高频载波将信号传输到对侧加以比较而决定保护是否动作。高频保护包括相差高频保护、 高频闭锁距离保护和功率方向闭锁高频保护。 2.2 后备保护。后备保护包括两个方面： （1）零序电流保护。输电线路零序电流保护是反应输电线路一端零序电流的保护。反应输电线路一端电气量变化的保护由于无法区分本线路末端短路和相邻线路始端的短路，因此反应输电线路一端电气量变化的保护都要做成多段式的保护。 （2）距离保护。和零序电流保护同样都是反应输电线路一端电气量变化的保护。基本原理是将输电线路一端的电压 U、电流 I 加到阻抗继电器中，阻抗继电器反应的是它们的比值，称之为阻抗继电器的测量阻抗Z。 Z=U/I（式中的 Z
5、、U、I 均为矢量） 由于阻抗继电器的测量阻抗反应了短路点的远近，也就是反应了短路点到保护安装处的距离，所以把它称为距离保护。 2.3 重合闸保护 自动重合闸有三个作用作用：一是对瞬时性的故障可迅速恢复正常运行，提高了供电靠性，减少了停电损失；二是对由于继电保护误动、工作人员误碰断路器的操作机构、断路器操作机构失灵等原因导致的断路器的误跳闸可用自动重合闸补救；三是提高了系统并列运行的稳定性。3. 输电线路纵差保护的主要问题 （1）电容电流的影响。电容电流是从线路内部流出来的，构成了差动电流。二负载电流是穿越性电流，则构成了制动电流。在轻载、空载天下，电容电流容易造成保护误动。解决的方法有两个：
6、一是将启动电流的定值提高；二是在需要的时候，进行电容电流补偿。 （2）重负荷情况下，线路内部经高电阻接地短路。此时负荷电流产生制动电流，经高电阻短路后，电流变得很小，差动电流药业很小，造成了灵敏度不够。解决方法：使用工频变化量差动继电器和零序差动继电器。 4.在 110kV 线路施工过程中危险点控制的方法 4.1 静态危险点 静态危险点是指长期存在的、固有的危险点，很难消除，对施工人员的安全威胁是一直存在的。消除这种危险点的方法归结起来有四种： （1）彻底根除危险。对施工地面进行平整处理，施工设备机械使用前检验，坚持机械操作人员具有从业资格证，确保操作人员身体状况良好。 （2）隔离危险点。若是
7、危险点无法消除，需要用警示牌或者护栏等方式将危险点隔离出来。 （3）强化人员防护措施。在高压、高空作业等过程中，对作业人员应当加强防护措施。 （4）采用安全措施。对于无法解决的危险点或者不值得消除的危险点，需要采用有效的安全措施防范。 4.2 动态危险点 动态具有随机性和隐蔽性，出现的时间与条件都不相同。对于这种危险点，解决方法有四种： （1）建立完善的安全责任体系，将安全责任落实到各级，签订安全管理目标承包责任书。建立健全安全保证体系，机构人员到位；建立健全安全风险机制，实行“安全风险抵押金”办法，安全工作搞的好，无安全事故者，加倍奖励，以提高施工人员的安全风险意识，增强安全激励的力度。 （
8、2）通过学习、讨论和开会等形式对所有施工人员加强安全教育，将危险点的危害性附加到每个人的脑海中，加强施工人员的安全防护意识。 （3）对每一道工序进行安全检查，确保工序上的问题不会影响下道工序。 5.继电保护常见的故障及对策 5.1 继电保护常见故障分析 （1）开关保护设备的选择不当开关保护设备的选择是非常重要的一项工作，现在的多数配电都在高负荷密集的地区建立起开关站，也就是采用变电所开关站配电变压器的供电输电的模式。在未实现继电保护自动化的开关站内，我们应当更多地采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护的设备。 （2）电流互感饱和故障 电流互感器的饱和对电力系统继电保护的影响是非常之
9、大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容，如果发生短路，则短路电流会很大。如果是系统在靠近终端设备区的位置发生短路时，电流可能会达到或者接近电流互感器单次额定电流的 100 倍以上。在常态短路情况下，越大电流互感器误差是随着一次短路电流倍数增大而增大，当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。在线路短路时，由于电流互感器的电流出现了饱和，而再次感应的二次电流小或者接近于零，也会导致定时限过流保护装置无法展开动作。当在配电系统的出口线过流保护拒绝动作时而导致配电所进口线保护动作了，则会使整个配电系统出现断电的状况。 5.2 常见的继电保护故障的处理方法 （1）参照法：通过对正常设备和非正常设备的
10、相关技术参数对比，找出不正常设备的故障点。这个方法主要用于检查接线错误、定值校验过程中测试值与预想值有比较大差异的故障。在进行改造和设备更换之后二次接线不能正确恢复时，可参照同类设备的接线。并在继电器定值校验时，如果发现某一只继电器测试值与整定值相差得比较远，此时，不可以轻易做出判断，判断该继电器特性不好，应当调整继电器上的刻度值，可用同只表计去测量其他相同回路同类继电器进行比较； （2）替换法：用完好的元件代替被认定有故障的元件，来判断它的好与坏，可以快速缩小故障的查找范围； 6 总结 继电保护可以保证电力系统的正常运转，对保证社会和经济的正常运转，保障人们生命财产，具有重大意义。 参考文献： 1陈平，林肖.110kV 输电线路故障继电保护动作分析J.四川电力技术.2008（12）. 2姜宇，夏勇，张斌.高压线路故障产生电压暂降的特性及对敏感负荷设备的影响J.电气自动化.2012（7）
