繼電保護運行中的常見故障及處理措施

摘 要：繼電保護技術主要是診斷系統故障和危機系統安全運行的異常工況，進而為用戶的正常生活提供保證?，F階段，我國供電系統規模在不斷地擴大，供電故障和不斷出現，嚴重影響著電力系統的正常運行。文章結合自身的工作實際，系統探討了電力系統的常見故障，并分析了繼電保護技術在其中發揮的重要作用。

關鍵詞：繼電保護；供電系統；常見故障；故障處理

中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）35-0098-02

繼電保護是確保電力系統安全穩定運行的有效措施之一，廣泛應用于變電站中。繼電保護裝置主要可監測電網的運行，并記錄故障發生的位置和性質，從而為故障的處理提供有價值的信息。在本文中，筆者分析了電網運行中的常見故障，并分析了繼電保護技術在確保電網正常運行中的重要性。

1 繼電保護的組成和特點

1.1 繼電保護的作用

在電力系統被保護元件發生故障的時候，繼電保護裝置能自動、有選擇性地將發生故障元件從電力系統中切除掉來保證無故障部分恢復正常運行狀態，使故障元件避免繼續遭到損害，以減少停電的范圍；如果被保護元件出現異常運行狀態時，繼電保護裝置能及時反應，發出信號、減少負荷或跳閘動作指令。

1.2 兩個特點

1.2.1 裝置可靠性高

通過實踐證明，繼電設備有非常高可靠性。主要表現在以下兩個方面：第一，微機繼電設備元件的穩定性高。設備運行過程中，元件特性不隨溫度波動、使用年限等方面的變化而變化。第二，設備運行趨向自動化，可以自動對設備元件的工作狀況進行監測分析，提高繼電系統運行的安全性。同時，隨著計算機和通信技術的發展和進步，繼電保護裝置向一體化、智能化發展，使其穩定性和可靠性進一步提高。

1.2.2 兼容性比較強

為了滿足繼電系統運行的需要，設計人員在設計微機繼電系統的過程中，注重系統的兼容性設計。通過減少設備的盤數，到達減小設備體積的目的。同時，注重增加設備的輔助功能，擴大其使用范圍，滿足不同繼電系統運行的需要。

2 繼電保護運行中的常見故障分析

2.1 電壓互感器二次回路故障

電壓互感器及電流互感器二次回路作為繼電保護運行的重要設備，其故障將造成嚴重后果，同時也是二次回路中的薄弱環節。由于PT二次電壓回路上的故障而導致的嚴重后果是保護誤動或拒動。據運行經驗，電壓互感器二次回路故障主要表現為以下幾個方面：①二次中性點多點接地或未接地，二次未接地（虛接）除了變電站接地網的原因，更多是由接線工藝引起的。這將造成各相電壓的不平衡，引起阻抗元件和方向元件拒動或誤動，在平時運行中較難排查，因而應在投運驗收中；②PT開口三角電壓回路斷線，將造成零序保護的據動；③PT二次失壓；開斷設備性能和二次回路不完善引起的二次失壓也是常見故障。

2.2 電流互感器飽和問題

目前，各變電站中主要應用的仍是電磁式電流互感器，其飽和問題仍是影響繼電保護正確動作的重要原因之一。在各種系統中，短路問題是造成電流互感器飽和問題的主要原因。電流互感器飽和時一次電流全部變為勵磁電流，使其二次電流無法線性傳變，導致斷路器保護的拒動，引起系統越級跳閘等問題。

2.3 電源故障

電源是繼電設備正常運行的保證。微機繼電設備工作過程中，電源輸出功率較小，輸出電壓也隨之降低，嚴重時將導致繼電保護裝置無法正確工作，出口繼電器、重動繼電器無法正確動作。

2.4 干擾和絕緣問題

繼電對系統進行檢測時，主要根據線路電路來判斷線路故障。然而，在實際檢測中容易受到手機、對講機等現代通訊設備的影響，造成微機繼電元件的誤動。同時，微機繼電系統具有集成度高。線路密集的特點，長期使用的過程中，電路表面產生的靜電會吸附大量的灰塵，并在電路原有的連接點上出現新的導電通道，導致繼電微機系統檢測故障。而因現場運行環境、施工工藝等原因造成的二次電纜絕緣降低問題也是繼電保護正確運行的重大隱患。

3 繼電常見故障的處理措施

3.1 記錄故障原因

由于繼電在運行中會出現各種常見故障，工作人員因對這些故障產生原因、故障表現形式、后果等方面做詳細記錄，為后期的故障處理提供可靠的依據。故障信息的詳細程度是順利解決運行故障的重要因素，檢查過程中，如果一次系統故障未對繼電保護裝置產生影響，該故障則不屬于微機繼電的常見故障。相反，如果對微機繼電保護產生影響，工作人員應先對故障情況作詳細記錄，故障處理完后再開展其他工作，減少對故障修復的影響。

3.2 元件的參照替換

繼電保護系統在長期使用過程中，由于元件老化和故障容易對整個繼電保護系統產生影響。因此，工作人員也可以采用以下兩個方面處理微機繼電故障：第一，替換法。替換法是處理微機繼電元件故障的主要方式，即當設備元件出現問題時，可以采用新的元件對故障元件進行更換，保證繼電系統的正常運行。第二，參照法。所謂參照法，即設備出現故障時，通過對比故障發生前后設備運行的參數，及時找出設備故障的原因。參照法的適用范圍非常廣，不僅能使用于接線錯誤二出現的測試值偏差，還對處理回路改造后二次系統無法正常運行具有良好的效果。

3.3 提高設備抗干擾性

由于繼電設備在實際運行中，容易受到各種通訊設備的影響，造成繼電保護故障。目前常見的干擾系統主要有兩種：即共模T-擾干擾和籌模干擾。共模T-擾干擾對電路導線的干擾極大，嚴重影響繼電保護裝置對故障信號的接收；籌模干擾容易導致設備的二次回路出現故障，影響設備的正常運行。針對兩種干擾形式，可以采取以下措施對設備的干擾：第一，硬件抗干擾。通過改變保護柜制作材料，可以有效加強硬件設備抗干擾的能力。例如：用鐵質材料做保護柜，可以達到屏蔽電場和磁場的效果。這種屏蔽既可以信號干擾，又可以保證測控裝置與現場信號間的聯系。第二，軟件抗干擾。保證板布線中信號電路間的距離，減少零件間的相互干擾。同時，可以通過降低設備屏蔽層對信號的阻抗值，加強二次回路的抗干擾能力。

4 結 語

繼電保護裝置的正確運行是保證電力系統可靠運行的基礎，因而繼電保護專業人員必需具備繼電保護理論知識和現場實踐，應根據運行實踐經驗總結常見的裝置和二次故障及其排查方法、改進措施。熟悉電力系統基礎知識、掌握事故分析方法、總結缺陷查找步驟、嚴格執行反事故措施、提升繼電保護設備性能、完善保護邏輯是提升繼電保護常見故障排查效率和提高繼電保護穩定性、正確性的有力措施。同時，繼電保護技術日益呈現出向微機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展的趨勢，實際工作中應根據繼電保護發展新的特點，對常見的運行故障加以分析，總結處理故障的經驗，保障電網的安全穩定運行。

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