淺議供電系統微機繼電保護故障分析及對策

張兆艷

摘 要：該文結合近十幾年來220 kV及以下系統微機繼電保護常見故障，提出了故障類型及對策。了解這些故障和對策有利于現場工作人員增長經驗，確保電網的安全穩定運行。

關鍵詞：供電系統 微機繼電保護 故障 對策

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（a）-0091-01

電力系統微機保護長期的經驗特點表明，其故障發生帶有明顯的規律性，找準確定微機繼電保護故障的關鍵性問題和故障規律并合理采取相應對策，能快速有效地處理故障，確保電網的安全穩定運行。

1 微機保護故障分析

（1）定值問題引發故障：分為客觀和主觀兩種導致因素。客觀因素主要有兩方面：一是硬件方面，指的是設備元器件的老化、損壞；二是壞境方面，主要是溫度和濕度的影響。客觀因素在一定程度上造成裝置定值漂移現象而可誘發故障。由定值問題引發的故障常常是指對現場主觀因素包括：主觀估算定值：設備特性的掌握尚處于模糊狀態，很多數據此時只能靠經驗公式和估算完成，造成繼電保護的定值在準確度上存在降低傾向，有時在某些特定的情況下可能出現靈敏度降低和可靠性變差等一系列影響后果；誤讀值：工作人員數值的錯誤讀取、工程人員在電流互感器、電壓互感器變比計算錯誤、在微機保護項目中操作時使用較多菜單選項不慎造成點擊位置錯誤、定值使用錯誤；操作不當：有時工作人員在操作時精力不集中造成失誤。

（2）電源帶來的問題：電源為設備的工作提供能源，如果電源存在問題將直接導致設備異常工作。微機保護所需的典型的+5V電源、±12V電源、+24V電源等是由220V或110V直流電源經變換得到的。一是由于電源在由開關電路轉換成方波交流電源，再經逆變器變換成所需電源時存在紋波系數過高現象會導致出現問題；二是由于電源出現較差的穩定性以及存在輸出功率較低問題而誘發故障；三是直流熔絲存在匹配上的差異、帶直流電源直接操作插件等問題都可在一定程度上造成故障。

（3）電流互感器飽和引發故障：在差動母線保護線路中，電流互感器TA飽和經常出現，電流互感器是二次系統繼電保護測量的關鍵設備，在運行過程中有時存在隨著系統短路而造成的電流出現驟增現象，電流互感器的飽和問題也存在于中、低壓系統中，這些問題也越來越突出，已經成為影響繼電保護裝置動作可靠性不可忽視的因素之一。

（4）電磁干擾問題：電磁干擾問題是造成微機保護系統出現故障的常見因素之一。在現場通常使用電磁干擾源包括無線通訊設備以及高頻信號發射裝置設備，例如工作人員在使用對講機時會發出電磁干擾，使得在保護屏附近會誘發一些邏輯元器件誤動作，從而在一定程度上降低了微機保護系統的抗干擾性能。

（5）保護動作問題：保護動作通常在較短時間內完成的，常以開關量形式表示，其正確與否反映了系統可靠性度，保護存在問題主要表現在裝置功能和特性缺陷兩方面。表現在裝置功能方面的是有些保護裝置在投切到獨立的備用直流電源時出現一定的“不適應”而存在一定概率的誤動現象，高頻閉鎖保護由于保護動作的做類似開關的頻繁切換，而反映保護開關可靠特性的切換差不足時會出現誤動現象；表現在特性缺陷方面的是有些微機保護系統整體動態特性與靜態特性相去甚遠而導致動作結果的正確性。

（6）插接件絕緣問題：集成電路和電路元器件組成的線路印刷板是微機保護裝置的主要硬件核心。由于微機保護裝置的集成度較高，無論是人工布置的還線路板上設計的，都呈現出布線繁多、焊接點密集、插接件相聚間隙狹小。

2 對策

1）正確對待人為事故：主觀上講，有些情況的發生是由于工作人員的粗枝大葉、操作不慎、措施實施不力等原因造成，致使一些繼電保護出現故障后，只能單純依賴現場信號指示確定故障原因，降低了判斷故障的可靠性，或者系統出現跳閘后無信號指示，難以判斷出是人為還是設備自身帶來的影響。為及時分析查找故障，避免浪費時間而耽誤系統運行，此時應如實反映人為事故。

2）依據故障錄波和時間記錄：通常微機保護系統都設有事件記錄、故障錄波、聲光報警等方便故障排查手段，根據歷史信息的排查作出正確判斷。一般來講，檢測一次系統故障而使繼電保護正確動作，則不存在繼電保護事故處理的問題；當判斷故障發生在繼電保護系統中時，應盡快做好故障原始記錄，確定理清和整改故障處理的思路，制定措施計劃，有條不紊按照程序步驟進行事故追憶和總結。

3）充分使用經驗檢查方法：在遇到故障發生時采用正確的檢查方法是必要的，首先要按照要求判別故障類型，采用正確的檢測方法加以檢測。①在保護出現誤動時應用倒序法：這種方法就是指用從事故發生的結果逆向出發，一級一級回向排查故障。一般是在微機事件記錄和故障錄波不能及時反映事故發生的基本原因時采用逆序法②順序法：該方法是按外部檢查、定值檢查、絕緣檢測、電源性能測試、保護性能檢查等順序進行檢驗調試來尋找故障的根源。③成組試驗法：此方法往往可以及時再現故障，并可明確故障問題的根源，時間較短，快捷實用。可以實現檢查保護裝置動作是否合乎邏輯、動作時間是否在規定范圍之內。如出現異常，可利用多種方法綜合實施檢查。

（4）掌握事故處理技巧： 除了在遇到故障時采用正確的檢測方法外，對于一些保護事故的處理要求工作人員還要掌握一定的處理技巧，常用的方法有替換法、對比法和模擬法，這對于插件、元件的測量和故障處理起到方便快速有效的作用。替換法：該方法是就是將帶有疑問而不便測量的插件或元器件由規格和功能相同、性能良好的插件或元件替代達到消除故障，方法簡便直接。對比法：在要求故障判別不太高的情況下，該方法是將故障裝置的各種參數與作為相對標準的以前的檢驗報告進行比較，差別較為明顯的地方就可判斷為是故障點，類似于壞值剔除的方法。模擬法：該方法是指結合系統原理圖在完好的裝置上對其部位實施選擇模擬式的脫焊、開路，或進行改變相應元件參數等方法，觀察措施實施后裝置是否存在相同的故障，若有相同故障出現，則故障部位或損壞的元件被確定。

3 結語

綜上所述，繼電保護事故和故障的發生具有一定的自身規律性，都存在人為和設備上的必然性和偶然性，現實中積極抓住其規律性的原因進行分門別類，總結歸納出事故和故障處理的具有一定實用性、可操作性和參考性的基本經驗和方法。

參考文獻

[1] 國家電力調度通訊中心.電力系統繼電保護規定匯編[M].北京：中國電力出版社，2000.

[2] 國家電力調度通訊中心.電力系統繼電保護典型故障分析[M].北京：中國電力出版社，2001.endprint