繼電保護工作中常見缺陷分析及處理措施

摘要：繼電保護的正確性對于電力系統來說意義重大。對于繼電保護專業而言，缺陷主要是繼電保護裝置問題和二次回路問題所引起的。首先針對高溫造成的裝置故障和燒毀以及其自身的算法與軟件等存在固有缺陷進行了具體分析，對其產生的原因和相應的處理方法進行了闡述，隨后分析了繼電保護二次回路缺陷，包括CT回路缺陷及其處理方法、PT回路缺陷及其處理方法以及直流回路缺陷及其處理方法，以期給相關工作人員參考。

關鍵詞：繼電保護；裝置缺陷；二次回路；解決處理

作者簡介：張戰永（1980-），男，陜西武功人，浙江省慈溪市供電局變電運檢中心，工程師。（浙江 慈溪 315300）

中圖分類號：TM581 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）03-0254-02

繼電保護是指反應電力系統中電氣元件發生故障或不正常運行狀態，如斷路器跳閘或發出信號的一種自動裝置。在電力系統運行中，繼電保護的作用是舉足輕重的；在預防安全事故發生時，繼電保護是重要的防線。[1]在大量的工作實踐中發現，繼電保護工作中常常存在一些缺陷，既有裝置缺陷，也有二次回路缺陷。對這些缺陷進行及時準確的定位和判斷將有利于缺陷的排除。

一、繼電保護裝置缺陷

對繼電保護裝置缺陷產生的原因進行分類，包括兩個方面：一是高溫造成的裝置故障和燒毀，使其電氣擊穿；二是其自身的算法和軟件等存在固有缺陷。

1.高溫下裝置缺陷及其處理方法

當裝置長期處于高溫和過熱的情況下，其老化速度會加快，很容易造成設備的損壞，對其原因進行研究，裝置運行時間長是主要原因之一。[2]一般情況下，繼電保護裝置能夠正常運行十年。在具體的運行過程中，不同的制造工藝和運行環境會對其使用壽命產生影響，如：在不利環境下，一些插件容易被燒毀，元件的老化速度會加快。此時，應該加強對裝置質量的管控，保證各類設備能夠安全穩定的運行；另外，要為設備的運行提供良好的外在環境，如：可以在室內配備必要的空調裝置，在夏季將窗簾安裝于繼電保護室內，防止太陽直射。當繼電保護裝置出現異常狀態時，巡視人員應該及時上報，便于及時迅速地處理故障。當前，微機保護是應用最為廣泛的繼電保護方法。它由各類插件組成，如電源插件、開關量輸入插件、CPU插件等。[1]在故障處理時，應該依據設備運行的具體狀態以及各個插件的功能準確定位出現問題的插件。

2.裝置原理性缺陷及其處理方法

對于裝置原理性缺陷造成的故障，追究其原因，包括自身算法的缺陷、軟硬件的缺陷、裝置原理和升級服務配合等缺陷。按照責任的不同又分為運行管理部門的責任、制造部門的責任、基建部門的責任、設計部門的責任以及運行管理部門的責任。其中，運行維護管理部門的責任包括誤接線、誤操作以及調試質量差等；制造部門的責任包括制造水平低下、出現了原理性錯誤等；基建部門的責任包括：誤整定、誤接線以及誤碰等；設計部門的責任主要是指設計不合理；對于運行管理部門來說，主要責任包括TA、TV的接線出現錯誤、保護通信接口存在故障等。對此，可以通過微機保護自帶的自檢功能實現缺陷的消除，對于出現的三誤事故，可以通過規范維護檢修工作的方法來避免；基建和設計部門的問題需要通過加強相應的技術監督來解決。[3]對裝置原理性缺陷引起的故障進行實例分析，如裝置算法。對某330kV HY線的A相發生了故障，其故障示意圖如圖1所示。兩側的繼電保護動作使得A相跳開，重合閘成功，但相應的反相側HP1線HP側微機保護ZIAG動作跳閘，其錄波圖如圖2和圖3所示，重合閘成功，此時的保護動作屬于反方向故障誤動；HP2線相同配置的保護沒有發生動作。對這次誤動情況進行分析，得出其故障原因是因為保護A中的數字濾波功能和相應的算法中存在缺陷。

二、繼電保護二次回路缺陷

在繼電保護中，二次回路包括CT回路、PT回路以及直流回路。通常情況下，二次回路中的缺陷停電能夠被發現的情況是：設備運行過程中發出報警信號，有異常情況出現。應對這類缺陷應該保證對保護裝置和二次回路有深入的了解，具有較為豐富的現場經驗。

1.CT回路缺陷及其處理方法

在CT回路中常見的缺陷有兩種，一是CT回路出現了開路現象，二是輸出電流值比正常值要大得多。[3]其中，如果出現的缺陷是第一種缺陷，在開路處會存在一個很高的電壓，這對設備以及人身安全來說都是極大的威脅。對產生這種威脅的原因進行分析，主要有：在交流電流回路中，由于結構以及質量的不足，試驗接線端子運行時出現部件接觸不良，發生開路現象；膠木頭太長，很容易造成端子金屬片壓錯位，沒有按照預期結果壓制在壓板金屬片上，形成了開路現象；對于修飾人員來說，工作時的粗心大意很容易造成工作失誤，釀就重大安全事故。如：繼電器有內部接頭。如果工作人員在驗收過程中沒有發現接頭連接時有問題，在回路中出現有較大的電流時容易出現燒斷現象，從而出現了開路；CT中的輸出電流出現過大現象的原因有：一是其自身輸出的問題；二是CT回路中出現了接地點，導致分流。對此，首先需要對電流互感器二次開路中電流回路出現故障的組別進行判斷，找到出現開路的相別，同時，對其造成的影響進行檢驗，并且向調度匯報該故障，解除可能會發生的誤動作。要將一次負荷電流降到最低。如果電流互感器出現了十分嚴重的損傷，應該立即將負荷轉移，同時進行停電檢查；盡可能在較近的試驗端子上實現電流互感器二次短路，之后進行開路點的檢查和處理，在短接過程中要使用專用的短接線，保證短路的可靠性。對短接時出現的現象進行分析，如果出現有火花，說明短接是成功的，可以將故障點鎖定在短路點以前的回路上。[4]如果短接時沒有出現火花，則說明短路是無效的。在故障范圍內應該對容易發生故障的端子以及元件進行檢查。故障檢查完后，如果故障是可以自行處理的可以立即進行處理，排除故障后即可重新投入應用；但值得注意的是，如果其開路點是在互感器的接線端子上，則應該執行停電操作，對故障進行處理。

2.PT回路缺陷及其處理方法

PT回路中存在的缺陷以回路斷線為主，當出現這種缺陷時，通常情況下，在繼電保護中有些裝置能夠自動退出運行；同時，發電機中的勵磁調節器可以換成手動；計量回路將會失去斷線期間的電費計量。應對這種缺陷的方法是考慮回路的薄弱環節，如熔斷器、過負荷開關以及刀閘輔助接點等等。

3.直流回路缺陷及其處理方法

直流回路的常見缺陷有三類：接地或短路、信號回路缺陷以及操作回路缺陷。[2]其中，對直流系統接地的查找以及處理是變電站工作中最為復雜的部分，如果直流系統只發生了一點接地，設備系統不會受到影響；如果沒有對這種情況進行及時處理，故障將會進一步惡化，出現兩點接地現象，造成短路、繼電保護拒動以及裝置誤動作等現象。查找直流回路缺陷最好的方法是拉路法。在采用拉路法時，停電時間在3秒以內。

三、結束語

繼電保護工作的重要性不言而喻，對其中出現的缺陷不僅要采取積極有效的預防措施，實施保護和校驗，在日常維護中要保證設備處于良好的運行狀態，還應該善于總結和分析，建立相應的缺陷消除手冊，不斷積累經驗，加強工作交流，盡可能地防止同類缺陷再次發生。除此之外，設計人員和用戶也應該加強信息交流，共同提高繼電保護裝置的運行水平。

參考文獻：

[1]何世恩，郭躍華，趙毅.微機母差保護誤動的分析與相關問題對策[A].2004全國電力主設備保護學術研討會論文集[C].

[2]張沖.繼電保護二次回路運行缺陷處理要點分析[J].大眾科技，2009，（9）：121-122.

[3]何世恩，王景元，姚旭，等. 750 kV系統介紹及繼電保護配置建議[J].甘肅電力技術，2003，（5）：1-5.

[4]武春菊.繼電保護二次回路運行中的缺陷處理及預防[J].電力安全技術，2008，（12）：15-17.

（責任編輯：王祝萍）