浅析110kV电力系统的继电保护

110kV变电站继电保护误动故障及处理措施摘要：本文以110 kV变电站为研究对象，介绍了变电运行中继电保护的作用，通过某110 kV变电站电流回路问题引起的主变保护区外故障误动作，分析故障原因，其次通过分析装置本身缺陷引起主变保护区外故障误动作，分析故障原因并提出处理方法。

关键词：110 kV变电站；继电保护；故障；措施引言在实际运行的过程中，变电站继电保护装置出现故障的原因往往较为复杂，这使得多种问题的存在都会导致变电站继电装置的整体运行质量受到影响。

为此，就要从变电站继电保护典型故障出发，采取针对性措施进行应对，从而使其运行更加稳定，并降低对电能的额外损耗。

1 变电运行中继电保护的作用继电保护装置是构成继电保护动作的基础，能够在变电运行发生异常时完成对配电网的保护。

具体来说，继电保护装置的作用分为 3 点：①能实时监控电力系统运行状况和电力设备工作状况，并将相关信息传送到操作系统中；②具有第一时间将故障分离的功能，能够将故障的影响降到最低；③当电力系统出现异常时会自动发出警报，从而能够提升故障处理效率。

2 继电保护的基本要求2.1 准确性当电网在运行过程中出现故障时，继电保护装置会自行进行判断，并及时将故障区域与非故障区域分离开来，然后对故障区域进行隔离，避免影响其他区域的正常运行。

2.2 灵敏性继电保护装置的灵敏性表现在能够区分自己的保护范围和非保护范围，这样就能在区域内线路发生故障时及时进行隔离，当区域外线路发生故障时要根据故障来做出相应动作。

2.3 速动性当电力系统出现故障时，继电保护装置会直接切除故障，从而能够确保非故障区域能够正常工作。

在完成故障隔离后，继电保护装置需要加快系统电压恢复，避免出现低压情况。

2.4 可靠性继电保护装置能根据实际情况进行相关操作，能够在需要它发生动作时做出相关反应，不需要动作时拒绝动作，这样就能有效将安全隐患消除，确保电力系统能够稳定运行。

3 电流回路问题引起的主变保护区外故障误动作3.1 故障情况2019某日某 110 kV 变电站 35 kV 的 433 线路发生 L2L3相间短路故障，保护过流 I 段动作跳闸，2 号主变第一套保护（CSC-326FA）比率差动保护动作，71 ms 比率差动 W 相出口保护跳开 2 号主变三侧断路器，第二套保护（CSC-326FA）未动作。

第一章概述1.1 电力系统继电保护的作用电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。

电力系统由各种电气元件组成。

这里电气元件是一个常用术语，它泛指电力系统中的各种在电气上的独立看待的电气设备、线路、器具等。

由于自然环境，制造质量运行维护水平等诸方面的原因，电力系统的各种元件在运行中可能出现各种故障或不正常运行状态。

因此，需要有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系，其中最重要的专门技术之一就是继电保护技术。

电力系统继电保护的基本作用是：在全系统范围内，按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警等措施，以求最大限度地维持系统的稳定，保持供电的连续性，保障人身的安全，防止或减轻设备的损坏。

1.2 电力系统继电保护技术与继电保护装置继电保护技术是一个完整的体系，它主要由电力系统的故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行与维护等技术构成，而完成继电保护功能的核心是继电保护装置。

继电保护装置，是指装设于整个电力系统的各个元件上，能在指定区域快速准确地对电气元件发出的各种故障或不正常运行状态作出反应，并按规定时限内动作，时断路器跳闸或发出告警信号的一种反事故自动装置。

继电保护装置的基本任务是：（1）自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除并最大限度地保证其他无故障部分恢复正常运行；（2）能对电气元件的不正常运行状态作出反应，并根据运行维护规范和设备承受能力动作，发出告警信号，或减负荷，或延时跳闸；（3）条件许可时，可采取预定措施，尽快地恢复供电和设备运行。

总之，继电保护技术是电力系统必不可少的组成部分，对保障系统安全运行，保证电能质量，防止故障扩大和事故发生，都有极其重要的作用。

1.3 继电保护的基本要求对作用于跳闸的继电保护装置，在技术上有四个基本要求，也就是所说的“四性”：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

前言电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。

因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段：继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。

继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化的发展。

随着计算机硬件的迅速发展，微机保护硬件也在不断发展。

电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护。

继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量，当突变量到达一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。

对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性，速动性，灵敏性，可靠性。

这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计，要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。

特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。

重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。

3/ 27目录前言............................................... 错误!未定义书签。

摘要............................................ 错误!未定义书签。

1 系统运行方式和变压器中性点接地的选择.............. 错误!未定义书签。

1.1选择原则..................................... 错误!未定义书签。

1.1.1 发电机、变压器运行方式选择的原则....... 错误!未定义书签。

1.1.2 变压器中性点接地选择原则............... 错误!未定义书签。

第3节110KV线路保护的保护配置我国110KV的电力网，都是直接接地的系统。

所谓直接接地系统，是指在该电网中任一点的综合零序阻抗小于或者等于同一点综合正序阻抗的三倍。

在直接接地网中，当发生接地故障时,会产生很大的接地故障电流，因此，需要配置作用于跳闸的、切除相间短路故障和接地故障的继电保护装置。

线路继电保护的配置原则，在原水利部颁发的《继电保护和安全自动装置技术规程SD6—83》中已有明确规定。

以下就各类保护装置的特点分别予以论述。

1、光纤保护光纤作为继电保护的通道介质，具有不怕超高温与雷电电磁干扰、对电场绝缘、频带宽和衰耗底等优点。

而电流差动保护原理简单，不受系统振荡、线路串补电容、平行互感、系统非全相运行、单侧电源运行方式的影响，差动保护本身具有选相能力，保护动作速动快，最适合作为主保护。

近年来，光纤技术、DSP技术、通信技术、继电保护技术的迅速发展为光纤电流差动保护的应用提供了机遇。

1 光纤保护的基本方式及其特点光纤保护目前已在国内部分地区得到较为广泛的使用，对已投入运行的光纤保护，按原理划分，主要有光纤电流差动保护和光纤闭锁式、允许式纵联保护两种。

1．1光纤电流差动保光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的，基本保护原理也是基于基本电流定律，它能够理想地使保护实现单元化，原理简单，不受运行方式变化的影响，而且由于两侧的保护装置没有电联系，提高了运行的可靠性。

目前电流差动保护在电力系统的主变压器、线路和母线上大量使用，其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点，是其他保护形式所无法比拟的。

光纤电流差动保护在继承了电流差动保护优点的同时，以其可靠稳定的光纤传输通道，保证了传送电流的幅值和相位正确可靠地传送到对侧。

时间同步和误码校验问题，是光纤电流差动保护面临的主要技术问题。

在复用通道的光纤保护上，保护与复用装置时间同步的问题，对于光纤电流差动保护的正确运行起到关键的作用，因此目前光纤差动电流保护都采用主从方式，以保证时钟的同步；由于目前光纤均采用64Kbit/s数字通道，电流差动保护通道中既要传送电流的幅值，又要传送时间同步信号，通道资源紧张，要求数据的误码校验位不能过长，这样就影响了误码校验的精度。

110kV变电站继电保护故障及应对措施110kV变电站是电力系统中的重要设施，其继电保护系统承担着保障电网安全稳定运行的重要任务。

由于各种原因，变电站继电保护故障时有发生。

对于这些故障，我们需要及时发现并采取有效的应对措施，以保障电网运行的安全性和可靠性。

1. 设备故障：变电站继电保护装置本身存在问题，比如设备老化、元件损坏、连接不良等。

2. 误操作：操作人员对继电保护装置进行误操作，导致其功能失效。

3. 环境因素：外部环境因素，比如雷击、电磁干扰等影响继电保护装置的正常工作。

4. 负荷变化：电网负荷快速变化导致继电保护装置误动作或失灵。

5. 人为破坏：任何人为因素可能导致继电保护装置故障，比如恶意破坏或错误操作。

1. 继电保护装置失灵：继电保护装置未能对故障信号做出应有的反应。

2. 误动作：继电保护装置在没有故障的情况下误动作，导致设备的不必要跳闸。

3. 跨越故障：继电保护装置未能对故障进行准确定位，导致故障扩大影响范围。

1. 定期巡检维护：对继电保护装置进行定期的巡检和维护，及时发现并解决可能存在的问题。

2. 人员培训：提高操作人员对继电保护装置的使用和维护技能，降低误操作的风险。

3. 环境监测：加强对变电站周边环境的监测，及时发现并处理可能对继电保护装置造成影响的外部环境因素。

4. 系统升级：定期对继电保护系统进行升级和改造，确保其技术性能处于良好状态。

5. 自检功能：增加继电保护装置的自检功能，提高其对故障的自我诊断能力。

四、110kV变电站继电保护故障的处理流程1. 发现故障：通过巡检、监测或操作人员报告等途径发现继电保护装置故障。

2. 应急措施：在确定故障后立即采取应急措施，保障电网的安全运行。

3. 故障定位：采用相关技术手段对故障进行准确定位，并进行详细的故障分析。

4. 故障排除：对故障原因进行深入分析，并采取相应的措施进行故障排除。

5. 系统恢复：在确保故障排除的基础上，恢复变电站及周边设备的正常运行状态。

110kV变电站继电保护故障及应对措施110kV变电站是电力系统中的重要组成部分，它起着电能转换、传输和分配的作用。

而继电保护则是保障变电站设备和电力系统正常运行的重要环节。

110kV变电站继电保护也有可能出现故障，本文将就110kV变电站继电保护的故障及应对措施展开讨论。

110kV变电站继电保护故障一般主要包括以下几种情况：1. 继电保护装置失灵：由于设备老化、操作不当或其他原因，继电保护装置可能发生失灵，无法对故障及时进行保护动作。

2. 继电保护参数设置不当：继电保护装置的参数设置错误或者不合理，导致在实际运行中不能准确地进行保护动作。

3. 外部故障：110kV变电站继电保护也可能受到外部因素的影响，如雷击、供电线路跳闸等导致继电保护误动作或失灵。

面对以上的种种故障情况，我们需要采取一系列相应的措施：1. 定期维护检查：为了减少继电保护失灵的可能性，110kV变电站需要定期进行继电保护装置的维护检查工作，检查装置的完好性、参数设置是否正确，确保其正常运行。

2. 继电保护装置的备份和多重保护：在110kV变电站设计中，应当设置继电保护装置的备份并采用多重保护策略，确保在一台继电保护装置失灵时，另一台或多台继电保护装置能够及时进行保护动作，保障设备和电力系统的安全稳定运行。

3. 加强外部环境保护：为了防止外部因素对继电保护装置的影响，需要加强110kV变电站的外部环境保护措施，如设置避雷装置、规范供电线路的安全管理等，减少外部故障对继电保护的影响。

4. 完善应急预案：在继电保护发生故障时，需要110kV变电站配备完善的应急处理措施和预案，确保在故障发生时能够迅速采取有效措施，保障设备和电力系统的安全。

5. 不断提高继电保护技术水平：随着电力系统设备的不断升级和技术的发展，110kV 变电站也需要不断提高继电保护技术水平，引进先进的继电保护装置和技术，保障变电站设备和电力系统的安全稳定运行。

110kV变电站继电保护故障及应对措施是变电站运行管理中至关重要的一个环节。

第一章绪论第 1.1节继电保护的作用电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源。

电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。

但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。

因此，受自然条件、设备及人为因素的影响，可能出现各种故障和不正常运行状态。

故障中最常见，危害最大的是各种型式的短路。

为此，还应设置以各级计算机为中心，用分层控制方式实施的安全监控系统，它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施控制。

这样才能更进一步地确保电力系统的安全运行。

第1.2节对电力系统继电保护的基本要求动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

1.2.1选择性：是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。

1.2.2速动性：是指快速地切除故障，以提高电力系统并列运行稳定，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及小故障元件的损坏程度。

因此，在发生故障时，应力求保护装置能迅速动作，切除故障。

1.2.3灵敏度：是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时，他不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应该动作的情况下，则不应该误动作。

1.2.4可靠性：是指在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反应的故障时，保护装置应可靠地动作（即不拒动）。

而在不属于该保护动作的其它任何情况下，则不应该动作（即不误动）。

可靠性取决于保护装置本身的设计、制造、安装、运行维护等因素。

一般来说，保护装置的组成元件质量越好、接线越简单、回路中继电器的触点和接插件数越少，保护装置就越可靠。

同时，保护装置的恰当的配置与选用、正确地安装与调试、良好的运行维护。

对于提高保护的可靠性也具有重要的作用。

保护的误动和拒动都会给电力系统造成严重的危害，在保护方案的构成中，防止保护误动与防止其拒动的措施常常是互相矛盾的。