500kV变电站继电保护故障及解决对策分析

500kV变电站继电保护故障及解决对策分析

曹俊

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摘要：在电力系统中，500kV变电站能够为继电保护、电力调度、计算机通信等提供信息交换的支持，其中继电保护与系统运行有着密切联系，直接决定了电力运行的安全性。随着当前社会领域电力需求的大幅增长，为了在用电高峰期仍然保证用电稳定性和用电安全，通过在500kV变电站设置继电保护装置，能及时发现变电站运行故障并及时预警。在本文的分析中，为进一步发挥500kV变电站在电力系统内部的价值，主要根据500kV变电站继电保护装置在运行阶段存在的故障，提出了相应的解决对策，以供参考。

关键词：500kV变电站；继电保护故障；解决对策

一、500kV变电站继电保护的运行原则

（一）安全性

500kV变电站在运行时，继电保护装置主要以维护电力系统的安全性及稳定性作为主要的目标，在电力系统的运维阶段，安全性是必须遵循的一项原则，在检修过程中需要始终将安全放在首要位置。针对电力设备的检修工作开展，需要检修人员充分了解不同电力设备的特点，这是保障检修工作安全性的重点。结合电力系统的运行情况，在出现故障后，在继电保护的作用下将自动形成电路开关，能够对线路运行安全性提供保障，系统会对电力设备出现的故障展开及时有效处理，在最短时间内让变电站恢复正常运行的状态，使得电力设备因故障损坏的概率大幅降低，这也是继电保护安全性的主要体现。

（二）先进性

在现代科技不断进步的背景下，继电保护系统的技术水平需要体现出与时俱进的特点，只有这样才能更好地发挥继电保护的作用。因此500kV变电站在运行过程中，需要了解并掌握最前沿的技术手段，结合市场发展现状，做好对继电保护系统的维护、调试和更新，确保能最大限度发挥出继电保护系统的作用。

（三）整体性

在电力系统内部存在大量设备，设备类型多样且数量庞大，因此需要根据电力系统运行的实际要求，合理开展检修工作。在具体落实检修工作时，需要针对继电保护的工作情况展开全面调查，关注继电保护系统的整体性，根据电力系统整体性要求展开科学规划，以此为基础分步骤落实检修，确保继电保护能够发挥出正常的功能，并实现对变电站运行的有效维护。

二、500kV变电站的继电保护故障分析

（一）直流电源导致的故障

当500kV变电站处于运行状态，在面临电力故障的时候，继电保护内故障电流与地网作用下将形成闭合电路，在接地电阻固定的基础上，接地电位会出现上升的趋势，对系统造成严重冲击[1]。在回路形成的时候，如果直流电流出现了短路的问题，电阻也会受到一定的干扰，难以将继电保护的作用发挥出现，不利于500kV变电站继电保护系统正常功能的发挥。

（二）高频电流造成的故障

继电保护和电力系统有着十分密切的联系，能为电力设备的安全提供保障，可以避免因电力设备故障出现大面积停电事故，一旦继电保护出现了故障问题，很容易加剧停电事故的发展，引发的经济损失非常严重。当500kV变电站处于运行状态，其普遍处于高压的状态，变电时变电设备内可能会有高频电流的产生，在继电保护失去作用的情况下，电力系统很可能因高频电流发生故障，系统的整体运行会受到严重干扰。在变电设备运行期间，如果对电器开关进行隔离，一次电力设备的母线可能会遭到电磁信号的干扰，这样一来处于高压状态的系统在运行时也会有高频电流的产生。这也说明在继电保护故障后，受高频电流影响继电设备的运行安全性和稳定性会受到影响。

（三）绝缘和干扰问题

电磁信号会给继电保护装置的运行产生影响，各类通信装置产生的电磁信号是影响继电保护装置正常运行的主要因素，可能导致继电保护装置难以准确展开判定，导致错误指令的产生，最终使继电保护装置的正常运行受到影响。500kV变电站的继电保护装置具有很高精度，系统内部电路十分复杂，在使用时间不断延长的情况下，继电保护装置的运行精度会受到影响。

（四）接触点故障

500kV变电站在运行时，需要各电力设备之间的协调配合，才能对电力系统的正常运行提供保障，其中继电器是最核心的设备之一，在系统内有着较高运行频率[2]。随着继电器运行频率的上升，其接触点很容易出现故障，如继电器触点材料质量不合格、外部环境较差、触点负荷量过高、电流量较大等，都容易导致继电器触点发生粘连，导致金属触点散发大量热量，严重时还会导致周边邻近触点粘连，从而引发继电器故障的问题。

三、500kV变电站继电保护故障处理的常用方法

（一）参照法

采用参照法对500kV变电站继电保护故障进行检测，主要通过将故障设备的运行参数与标准参数进行对比，明确故障所在区域。实务中需要制定完善的标准参数，根据系统运行状况适当对标准参数进行调整，尽可能保证标准参数的合理性、科学性，在实际检测故障的过程中，围绕标准参数展开工作，通过加强故障检测，及时发现继电保护故障并采取适当应对措施。

（二）步骤拆除法

该方法主要配合电压互感器展开操作，实际应用过程中通过在电路中连接电压互感器，按照相应顺序拆除二次回路，便于掌握不同节点设备的运行状况，及时找到故障位置，在检测完成后根据相应标准进行复原。该方法能在较短时间内找到故障所在位置，有助于系统内设备线路的连接情况进行检测，不过在检测过程中由于需要进行拆除和复原，因此要消耗大量时间。

四、500kV变电站继电保护故障的解决对策

（一）优化线路保护方案

在500kV变电站处于运行状态时，要想有效应对继电保护故障这一问题，需要将线路保护作为重点关注的对象，针对线路保护的方案展开优化。在继电保护装置运行时，要求在线路中设置适量的保护装置；针对先过电压的集成线路的保护，要注重对不同类型继电保护的综合采用，如主保护、后备保护、辅助保护等，注重电力系统传递信息资源的效率、效果，强化电力设备的信号保护。

（二）采取继电保护维护措施

在处理继电保护故障问题的时候，要围绕变电站运行的特征展开，对处理设备故障的过程中，严格落实对继电保护的维护，适当细化维护方案。一方面，要求维护人员全面掌握继电保护系统的运行情况，根据继电保护的运行规律，严格落实对继电保护装置的检查，明确定期检查继电保护装置的时间，在检查过程中一旦发现隐患或故障需要立即采取处理措施，尽量避免因继电保护故障干扰电力系统的正常运转，确保继电保护装置能发挥相应的效果

（三）加强潜在故障排查

为有效提高500kV变电站继电保护水平，需要做好对继电保护系统潜在故障的排查。一方面，要围绕继电保护的全生命周期严格落实管理，通过动态监测的方式及时识别故障，根据故障类型、特点制定完善的处理方案，避免因故障处理不及时引发重大事故和造成巨大经济损失。另一方面，需要定期进行检查，根据500kV变电站继电保护工作情况，明确检查周期，并通过与日常巡检有机结合，及时发现500kV变电站继电保护故障，优化故障处理效果，最大限度发挥500kV变电站继电保护的价值。

（四）完善故障处理方案

一方面，针对不同类型的故障，如绝缘、干扰、高频电流等导致的继电保护故障，需要在深入调查的基础上，了解故障产生的原因，并根据继电保护故障的实际情况，采取有效应对措施。如在连接继电保护装置时因回路连接问题导致延时闭合，则需要适当对继电保护装置的线路连接方案进行改进，减少在合闸时电流的冲击，始终将供电负荷控制在标准范围内，减少高频电流并提高继电保护装置的整体性能

结语：综上所述，电力系统运行中继电保护作为核心设备，能及时发现电网故障并展开处理，有助于降低故障给电网正常运行带来的影响。本文为了有效处理500kV变电站继电保护故障，提出了一系列检测和应对方法，认为解决500kV变电站的继电保护故障，要重视对线路保护、故障排查、系统维护和故障处理等多种方案的细化，及时找到故障设备、故障位置，根据故障类型采取有效应对措施。

参考文献

[1]冯佳兴. 330kV变电站继电保护故障分析及处理措施优化研究[J]. 电子测试,2021,(24):117-118+137.

[2]汤骏. 智能变电站继电保护故障信息系统的设计[D].苏州大学,2021.