電力系統繼電保護的運行維護及解決措施

謝元弟

（國網四川喜德縣供電有限責任公司 四川喜德 616750）

1 引言

隨著經濟及社會的不斷發展，人們生活和生產用電量大幅提升，在有效提升人們生活水平及推動經濟發展的同時，安全用電成為人們越來越關注的焦點問題。一旦電力系統出現故障，將會對人們的正常生活和生產造成巨大影響，嚴重者還會對人們生命財產安全構成嚴重威脅。所以，為防止此問題的發生，必須對電力系統的繼電保護設備的安全性和可靠性進行全面的檢查和研究。因電力系統繼電保護設備的維修檢測工作十分復雜且對專業性要求比較高，因此，相關技術人員必須對機電保護設備的檢測工作予以高度重視，從而保證電力系統的穩定運行。

2 繼電保護運行維護的基本原則

在對繼電保護運行維護，應注意以下兩個基本原則：①安全運行，安全穩定的運行是繼電保護裝置基本原則，在對繼電保護裝置維護中，應對檢修項目、檢測周期等根據設備運行情況做出科學的安排，并嚴格按照制定的運行維護管理制度來開展相關維護工作，對繼電保護裝置的監測、檢修、分析作業，應按相應操作規程開展工作；②科學規劃、著重落實，在繼電保護運行維護工作中，應認識到系統的復雜性，尤其是在系統沒有形成完整的體系時，應科學規劃，可以通過部分試點，在總結經驗的基礎上，分步實施。

3 繼電保護運行中的常見故障分析

3.1 電壓互感器二次回路故障

電壓互感器二次回路故障通常會表現為以下幾個方面：①二次回路中性點存在著多點接地和未接地的情況，二次中性點虛接故障的存在，與變電站接地網具有直接的關系，但更多情況下則是由于接線工藝不合理而導致的。當二次未接地時，則會導致二次回路中各項電壓達不到平衡的狀態，從而導致阻抗元件及方向元件出現誤動或是拒動的情況，而且在運行過程中想要對該故障進行排查也具有較大的難度，因此，需要在投運驗收過程中多加注意；②PT開口三角電壓回路斷線，這將會導致零序保護出現拒動；③PT二次失壓，導致這種情況發生主要是由于設備性能和二次回路存在不完善的地方，這是二次回路中較為常見的故障。

3.2 電流互感器飽和問題

在當前電力系統中，電磁式電流互感器還是各變電站最為常用的電流互感器，這就不可避免的會存在飽和問題，從而對繼電保護正確動作造成較大的影響。短路作為電流互感器飽和問題發生的最主要原因，一旦飽和問題發生，則電流互感器一次電流則會全部轉變為勵磁電流，導致二次電流無法進行線性傳變，斷路器保護出現拒動，系統出現越級跳閘。

3.3 電源故障

繼電設備的運行離不開電源，在繼電設備運行過程中，一旦電源輸出功率變小，則輸出電壓也會隨之降低，從而對繼電保護裝置的正確動作帶來較大的影響，導致繼電器無法正確的動作。

3.4 干擾和絕緣問題

在檢測繼電系統時，由于需要根據線路電路來對線路故障進行判斷，但在實際檢測工作中，由于一些現代化通訊設備會對檢測帶來一定的干擾，從而導致微機繼電元件出現誤動問題。由于微機繼電系統具有較高的集成度，而且線路較為密集，在使用過程中會有大量的灰塵吸附在電路表面，從而導致新的導電通道在電路原有的連接點上出現，從而導致繼電微機系統檢測故障，使繼電保護運行存在較大的安全隱患。

4 繼電保護故障的解決措施

4.1 技術措施

（1）短路法。短路法也屬于一種較常見的維修、檢測技術，適用于調節繼電器無法工作、電力線路開路狀態或電磁鎖異常等障礙，該方法主要是將導線連接于疑似障礙儀器設備的兩端，即人為進行短路操作，若在短路之后其電力系統仍可以正常進行工作，則可以確定該被短路區域設備發生故障，之后再逐一進行短路，以不斷縮小檢測范圍，從而較快速的找出障礙并及時進行處理。

（2）觀察法。在繼電保護裝置中，應了解繼電保護裝置的動作思想和流程，針對不同故障，可以及時確定大致范圍，然后，通過對部件的外部直觀察看其是否正常，來確定故障部件。還有一些元器件，無法用儀器儀表進行逐點檢測，或者檢測過程繁瑣，也可以通過對器件的外觀、形狀、觸摸其溫度是否異常來確定器件是否正常。比如，在工作中，一變電站開關柜出現拒合、拒分故障，維護人員在現場對操作指令發出后，現場跳閘線圈和接觸器依據操作指令動作正常，可以排除繼電回路故障，進而判定故障點可能在機構內部，更換接觸器后，工作恢復正常。在繼電保護維護中，應仔細觀察故障點附近元器件邊緣有燒糊發黃發焦的現象，或者設備周圍可嗅到焦糊味等，也可通過斷電后立即用手觸摸器件設備溫度是否正常，這些方法都可能快速地定位故障元件，再進一步測量確認，更換損壞元件，即可以排除故障。

（3）替換法。當繼電保護維護人員在確定故障點后，針對有可能存在故障的元器件，而且其拆裝也十分方便的情況下，直接用完好的相同元器件進行替換，來快速判定故障元件的好壞，這也是繼電保護維護過程常用到的一種故障處理方法。針對一些繼電保護單元內部回路較為復雜，也可以利用備品備件進行替換來排除故障，縮小排查范圍。如果故障消除，就可以判定替換下來元器件為故障器件。如果故障依舊，再做進一步排查。比如，在工作中，遇到一微機保護運行指示燈異常，配套的打印設備也無法正常工作，很難確定故障原因。正好同變電所有一同型號設備，可以正常工作，但處于閑置裝置，通過將相應插件更換的方法，很快確定故障點在CPU模塊。在用替換法時，需要注意替換模塊（或器件）的程序、設置跳線、相關工作參數等與原模塊（或器件），防止誤判或故障進一步擴大。

（4）排除法。針對現在繼電保護裝置內部回路復雜，可以將并聯的二次回路，依次斷開，看故障或信號會恢復正常，如果斷開某一回路后，故障現象排除，可初步判定故障點在斷開的這個回路上面。再通過同樣的方法，對分支路進行確認判定，縮小故障判定范圍。一般情況下，此法在交流電源熔絲、接地故障、漏電故障等的判定上面，效果明顯。如在工作中，出現電壓互感器二次熔絲熔斷，初步判定存在二次電壓互串或者回路存在某點短路，這時，通過對電壓互感器二次總引線端子進行逐回路的折除排查，確定某一回路故障后，再進行支路排查的方法，可以較快查到故障部位。

4.2 運維管理措施

（1）記錄故障原因。在電力系統運行的過程中，繼電保護所產生的故障形式較多，有些故障的原因比較復雜，為了給維修人員提供方便，現場的工作人員需要對故障的表現形式、原因以及后果進行詳細的觀察，然后記錄在案，為維修工作提供有利的依據。故障原因記錄是繼電保護維修工作順利進行的重要保障，能夠確保維修工作的快速高效進行。

（2）提高設備抗干擾性。可以從兩個方面采取抗干擾措施：①硬件抗干擾，主要是通過改變保護柜的材質，比如鐵質保護柜將可以有效的屏蔽電場和磁場的干擾，但同時又可以確保運行裝置與現場信號間的通訊。②軟件抗干擾，在保護裝置布線時，要確保信號電路之間的安全距離符合標準，減少系統內部的干擾。此外，可以降低屏蔽層對信號造成的阻抗，以便提高二次回路的抗干擾能力。

（3）強化人員的素質和技能培訓。為提升繼電保護的可靠性，需要經常的檢修繼電保護裝置，這需要檢修人員有較強的綜合素質，并且對其業務技能也有更高的要求，當檢修人員掌握比較高的檢修技術和檢修經驗的時候，可以及時的分析故障并且根據自身的經驗分析故障出現原因，評定繼電裝置的整體狀況，提出合理的檢修方案，優化檢修的工藝以及計劃，這些都是檢修人員應該具有的素質，因而需要加強檢修人員的素養能力和業務能力，可以通過宣講、學習、專家等方式強化檢修人員的工作安全責任意識，調動工作人員的積極性，在技能培訓和考核過沖，提高人員的綜合素養以及業務技能，整體的把握檢修理論和實際操作流程，熟悉檢修整體操作環境，并按照規章制度開展作業，提高檢修質量。另外，通過開展鼓勵獎懲制度，提高工作人員的崗位責任意識，加強其工作責任心，將檢修工作真正的落實到位，為檢修工作的開展提供較有力的支持。

5 結語

伴隨著電力系統以及計算機通信技術的不斷發展，繼電保護技術逐漸走向計算機、網絡一體化的發展模式，因而在平時的工作中需要對繼電保護裝置開展定期維修，并且按照需求不斷的檢查和維護，巡檢其整體運行狀態，發現和處理事故以及故障，保障設備的正常運行，以提升供電開展的整體運行效率。

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