刘爱圆

摘要：随着煤炭工业的发展，矿井机械化、自动化、智能化程度的不断提高，煤矿110kV变电所与地方电力公司的供电网络相互间的联络更加紧密，继电保护要求更高，而110kV变电站中的保护装置能够有效保障供电安全质量。基于此，本文简要介绍了煤矿110kV变电站中的主要保护配置，并针对保护装置在运行过程中出现的异常及其故障处理措施展开探讨，以期能够为相关人员提供有效参考。

关键词：110kV变电所；保护装置；故障处理

1  引言：

随着煤矿产能扩大，开采用电需求量的上涨，我国煤矿110kV变电站的数量也在不断增加，110kV变电所作为电网运行过程中的重要部分，变电所的保护对于整个电网稳定、正常运行有着重要的意义和作用。因此，加强对于110kV变电站中保护装置的维护管理，探讨110kV变电所保护装置故障以及相应的处理措施是十分有必要的，可以减少安全隐患，提高了矿井供电的安全性和可靠性。

2  110kV变电所主要保护配置

2.1  线路保护

110kV变电站中的线路保护装置主要的功能是一旦变电站线路运行过程中出现故障或者异常情况，在线路保护装置的作用下能够及时、快速地解决故障，保障设备运行的稳定性。在110kV变电所中有以下四种保护措施，第一，三段式相间距离保护；第二，三段式接地距离保护；第三，三段式零序保护，时；第四，三相一次重合闸保护措施。

2.2  变压器保护

变压器故障大体上包括两种类型，即本体故障以及引出线故障。前者主要是相间短路故障，即绕组匝间以及单相接地两种短路故障；后者主要是引出线绝缘套管故障，出现短路问题。变压器保护装置主要有以下几种：第一，主变差动保护，主要保护的是主变三侧差动CT之间，针对各种相间、匝间以及接地短路的保护。第二，主变后备保护，包括复合电压闭锁过流、零序过电流以及零序电压闭锁过流保护。第三，对于变压器中性点过电压的保护，主要保护的是相关元器件的绝缘点安全，防止过电压威胁变压器的运行稳定性。

2.3  微机故障录波器

微机故障录波器具有一定自动功能，其主要作用在于，面对系统故障的过程中，能够及时、自动、准确的记录故障发生前后的电气量数据参数，并通过对相关数据的整理和分析，采取相应有效的处理措施，确保相关保护系统正常稳定的运行。微机故障录波器的主要启动方式有低电压、负序电压、零序电压及电流等。在微机故障录波器运行和维护过程中，需要注意的是，录波器需要与一次设备共同投入运行，在录波器运行过程中严禁触碰电源键，而且在录波器上传数据的过程中，无需进行手动操作，在录波器完成数据传输操作之后，会显示故障类型，运维人员可以此进行检修工作[1]。

3  110kV变电所保护装置故障类型

在110kV变电所保护装置运行的过程中，影响其故障产生的因素有以下几种：第一，环境影响，110kV变电所的运行环境较为复杂，周围的电磁场对空气中的个别杂质会产生一定的吸附，长此以往，就会使得设备表面杂物过多，清理難度较大，影响到相关元件的运行安全。第二，隐形故障，隐形故障通常指的是变电所保护装置中难以发现的故障，很容易导致故障叠加，最终引起严重事故。第三，运行故障，运行故障是110kV变电所保护装置故障中较为严重的类型，若出现运行故障，那么则表示保护装置处于难以发挥其功能作用，导致指令无法正确发出；另匝间短路也是保护装置经常出现的故障，通常是由线圈绝缘性引起的，一旦出现短路故障局部电流会出现激增，对元件产生强烈的破坏，甚至引发严重的烧毁事故。

4  保护装置在运行过程中出现的异常及其故障处理措施

4.1  故障处理方法

对于110kV变电站继电保护故障的处理方法主要包括以下三种。

第一，直观法。直观法是变电所保护装置故障处理的主要方法，在故障发生时，如果运行系统中现存的电子仪器不能够对故障做出判断的情况下，就需要采用直观法进行故障处理。另外，当装置中插件位置出现异常问题时，在没有可更换元件的情况下，也可酌情使用直观法进行故障分析和处理。

第二，短接法。短接法是一种能够快速判断设备异常范围的方法，具体判断方式就是对系统中某一阶段采取短路连接处理之后，再对保护装置进行观察，通过不断缩小故障范围，最终判断其故障位置。

第三，替换法。替换法顾名思义就是将出现故障的元件进行更换，在更换元件之后，观察保护装置运行状态，如果故障消除，则说明是该元件出现异常，弱故障没有消除，则需要再次确定故障点，进行检修工作。

4.2  故障处置的一般原则：

对于变电所值班员而言应遵守以下原则：第一应在第一时间内迅速判断故障原因，并消除对人身和设备的威胁；第二尽可能限制故障的发展和扩大停电范围，用一切可能的方法保持设备继续运行；第三尽快对已停电的设备恢复供电，对煤矿风机等重要负荷应优先恢复供电；第四及时汇报现场故障现象、原因及应急操作过程设备状态。

对于电力调度中心值班员而言应遵守以下原则：第一应根据变电所值班员汇报的情况，迅速准确地判断故障原因，正确下达调度操作指令，指挥现场当值切除故障点，调整系统运行方式，尽快恢复非故障部分的运行，确保矿井尽快恢复供电；第二，立即通知相关单位进行检查和抢修。

4.3  不同故障的具体处理措施

4.3.1进线故障

进线故障处理主要包括以下两个方面：一方面，一趟进线电源单线路失电，备自投不动作：如果主供线路失电，线路备自投未能切转至带电侧线路，需要手动进行送电，立即脱离线路备自投，备用线路供电正常后联系上级变电所，询问故障情况，根据故障原因在确保本侧停电进线开关处于冷备用状态下联系是否空送对侧开关一次，成功则根据矿方要求恢复运行方式，不成功应立即通知供电抢修部门对故障线路进行巡视，对故障线路进行抢修。

另一方面，两趟进线电源同时失电的处置：如因上级电源问题造成两趟进线失电，应立即汇报矿调度室，如有第三路保安电源，应立即启动保安电源并及时联系上级供电公司调度中心，询问故障情况，若一时不能恢复应立即通知矿井生产调度室井下撤人，同时督促上级调度尽快恢复其中一趟电源运行，恢复矿井供电，同时通知供电抢修部门对故障线路进行巡视，组织人员对故障线路进行抢修。

4.3.2  110kV主变故障的处理

在1台主变带全矿负荷运行的方式下，110kV主变故障包括以下三种情况：第一，运行主变出现差动、重瓦斯、主变间隙零序保护动作跳闸，当值在确认故障主变两侧隔离后，立即将备用主变由热备用转为运行状态，恢复矿井供电。

第二，运行主变高后备保护动作，确认两侧开关已断开，合上高压侧开关（若合不上，倒用备用主变），拉开10kV所有出线开关，合上低压侧开关，按照负荷性质逐路试送10kV开关，发现哪路出线有问题，立即隔离该出线，重新再送。

第三，运行主变低后备保护动作，确认10kV侧总板开关已跳闸，查看后台事故报文，确认事故范围，隔离故障设备，重新合上10kV侧总板开关，若事故范围不明，将拉开10kV全部出线，按照负荷性质逐路试送10kV开关，发现哪路出线有问题，立即隔离该出線，重新再送。

4.3.3  10kV系统接地故障的处理

先确定接地故障，单相金属性接地时，故障相对地电压为零，其他两相对地电压升高为线电压（10kV），线电压不变，仍保持对称，出现该现象后按照负荷性质，切断环路逐路拉合查找（重要负荷提前通知）。

4.4  不同警示信号的处理措施

微机保护装置具有一定的自检功能，如果设备出现故常或者异常情况，会进行告警，此时工作人员需要记录告警时间，查看保护屏面板指示灯，并在记录后按复位键进行消除，当消除失效时，需要将故障相关信息汇报至调度处，按照相关指令进行操作。

在装置运行的过程中，如发现仪表指示出现异常情况，需要工作人员检查判断出异常原因，并进行处理，如果是仪表或者二次回路故障，需要回报上级和调度处，做好相关记录，并通知相关检修人员进行检修。

在保护装置运行的过程中，如果“运行”等熄灭或者提示“保护装置故障”、“压力异常”等字样时，需要对故障原因进行分析，并采取相应处理措施。

当出现“压力异常”信号时，系统会自动关闭跳合闸回路，重合闸重新放电，由于此时没有发生保护运行，因此需要停用保护。

如果出现“控制回路断线”提醒，工作人员需要进一步观察仪表以及相关信号灯等，通过分析做出进一步判断。值得注意的是，若短时间内无法对回路断线故障进行有效处理，则需要及时退出保护装置[3]。

5  结束语：

综上所述，110kV变电站保护装置对于保障煤矿电网运行稳定有着重要作用，在实际运行过程中，不仅要加强对于保护装置的运行维护，还需要根据理论、经验能够对异常事故及时采取相应有效的处理措施，才能更好的保障煤矿供电安全。

参考文献：

[1]张楠，郑城市，何小娟.110kV变电站继电保护故障及应对措施探讨[J].工程技术研究，2018,000(015):P.65-66.

[2]赵凯.信息化背景下110kV变电运行事故原因分析及应对措施[J].科学与信息化，2019,000(001):87,90.

[3]高璐轩，张晓博，周小燕.110kV变电站继电保护故障及应对措施[J].通信电源技术，2018,035(010):231-232.