淺析電力系統繼電保護的故障處理及分析查找

楊麗萍

國網江蘇省電力公司揚中市供電公司

淺析電力系統繼電保護的故障處理及分析查找

楊麗萍

國網江蘇省電力公司揚中市供電公司

隨著國內電網系統的不斷完善，繼電保護故障成為電網的安全運行的最大危害。因此，對繼電保護如何產生故障的原因進行研究，掌握相關故障的查找和應對方法，成為電力系統工作者重大又急切的任務。隨著經濟和技術的不斷發展和進步，電力自動化技術也在不斷提高，繼電保護技術在電網自動化中也越發重要。本文主要針對繼電保護中存在的故障進行分析和查找來進行闡述。

電力系統；故障；問題；措施；分析與查找

引言

繼電保護裝置主要是由電氣量的變化進行工作的，一旦在供電過程中出現故障，能夠發出警報或者直接跳閘避免事故的發生。它決定了電網是否能夠穩定運行，一旦出現故障會給電網運行帶來惡劣影響；并且如故障發現不及時，則可能導致火災、大規模停電等較大的事故后果。因此電力系統工程領域的問題是如何快速、準確地查找分析繼電保護故障原因，對故障加以有效預防或及時處理，實現電網穩定安全的運行目的。

1. 對電力系統繼電保護故障的認識

繼電保護系統是確保在相對不利的運行環境或系統狀態下，電網能夠正確運作、安全運行的重要措施，所以它必須非常可靠且能始終保持正確。也就是說，在電力系統運行、操作正常的情況下，繼電保護系統始終保持待命的不動作狀態，一旦電網系統出現故障，又必須立即動作，及時把故障區域從電力網絡出分離出來。在電網實際運行中，繼電保護系統要達到 100% 可靠是不現實的，國內外電力故障史都表明，當繼電保護系統發生故障，形成了不期望或不正確的動作，必將對電網造成極大擾動，并且由繼電保護故障發展開來的電網故障將是一段時期內造成大范圍電力系統故障的主要原因之一。

電力系統大面積故障的發生通常都會有一定的發展過程：因為一些無法預知的事件使電力系統處于非正常的壓力狀態下，此時許多設備在系統中處于極限運行狀態，無功電力處于短缺狀態，且發電儲備已然耗盡。在這種情況下，一旦某處發生故障必然會引起連鎖反應，如果繼電保護系統存在故障而導致保護不動作或誤動作，就會導致較大面積的停電。當繼電保護系統發生故障，由于再無電網控制措施必然會對電力安全供應產生極大的影響，形成較大的事故。

2. 常見問題及處理措施

2.1 線圈故障。繼電器用的線圈種類繁多，有外包的、也有無外包的，線圈都應單件隔開放置在專用用具中，假如碰撞交連，在分開時會造成斷線。在電磁系統鉚裝時，手扳壓床和壓力機壓力調整應適中，壓力太大會造成線圈斷線或線圈架開裂、變型、繞組擊穿。壓力太小又會造成繞線松動，磁損增大。多繞組線圈一般是用顏色不同引線做頭。焊接時，應留意分辨，否則將會造成線圈焊錯。有始末端要求的線圈，一般用做標記的方法標明始末端。裝配和烽接時應留意，否則會造成繼電器級性相反。

2.2 玻璃絕緣子損傷。玻璃絕緣子是由金屬插腳與玻璃燒結而成，在檢查、裝配、調整、運輸、清洗時輕易泛起的插腳彎曲，玻璃絕緣子掉塊、開裂，而造成漏氣并時絕緣及耐壓機能下降，插腳滾動還會造成接觸簧片移位。影響產品可靠通斷，這就要求裝配的操縱者在繼電器出產的整個過程中要輕拿輕放，零部件應整潔排列放在傳遞盒內，裝配或調整時，不答應扳動或扭轉引出腳。

2.3 電磁系統鉚裝件變形。鉚裝后零件彎曲、扭斜、墩粗黑給下道工序的裝配或調整造成難題，甚至會造成報廢。這種毛病原因主要足破鉚零件超長，過短或鉚裝時用力不平均，摸具裝配偏差或設計尺寸有誤，零件放置不當造成。在進行鉚裝時，操縱工人應當首先檢查零部件尺寸、外型、模具是否正確。假如模具未裝到位就會影響電磁系統的裝配質量或鐵心變形、墩粗。

2.4 點松動回開裂觸點是繼電器完成切換負荷的電接觸零件，有些產品的觸點是靠鉚裝壓配合的，其主要的弊病是觸點松動、觸點開裂或尺寸位置偏差過大。這將影響繼電器的接觸可靠性。泛起鏟除點松動，是簧片與觸點的配合部門尺寸不公道或操縱者對鉚壓力調節不當造成的。觸點開裂是材料硬渡過高或壓力太大造成的。對于不同材料的觸點采用不同材料的工藝，有些硬度較高的觸點材料應進行退火處理，在進行觸點制造、鉚壓或點焊。觸點制造應細心，因為材料有公差存在，因此每次堵截長度應試摸后決定。觸點制造不應泛起飛邊、墊傷及不豐滿現象。觸點鉚偏則是操縱者將摸具未對準確、上下摸有錯位造成。觸點損傷、污染、是未清理于凈摸具上的油污染和鐵屑等物造成的。不管何種弊病.都將影響繼電器的工作可靠性。因此，在觸點制造、鉚裝或電焊過程中，要遵守首件檢查中間抽樣和終極檢查的自檢劃定、以進步裝配質量。

3.電力系統繼電保護故障的分析與查找

3.1 電位測量法查找故障點。當發生繼電保護故障時，可通過對監視二次回路各個節點直流電壓、電位變化來確定故障始于何處。這一方法主要用于檢查開關控制回路中斷線、拒合、拒分、位置指示燈不亮等控制回路或信號回路中的故障。

3.2 替代法查找故障點。為判斷懷疑有故障的元件或插件好壞，可用相同的正常元件或插件替代測試，這樣可以迅速縮小故障查找的范圍。這是處理保護裝置內部故障最為常用的方法。當繼電保護插件發生故障，或對于內部回路復雜的單元繼電器，用備件替代，如果故障消失，則說明換下的元件是故障點。此方法在運用中需注意：①首先要注意對運行的插件或繼電器進行替代時是否應采取一定的措施，例如有的插件需要退出電源，縱聯保護需要退出對側保護等；②其次還要確認替換插件內的程序、跳線和定值芯片等是否一致，確認無誤方可替換；③還要注意既使同一廠家的繼電產品，也應通過外部加電壓確認極性核后，再進行替代和查找故障點工作。

3.3 短接斷開法。查找故障點通過短接線的形式將電網回路的一段人為斷開或短接，用以判斷故障點具體范圍，即判定故障點是否存在于短接線范圍內，從而有效縮小故障查找范圍。這種方法多用于電氣閉鎖及刀閘操作、電流回路開路、判斷輔助及轉換開關、切換繼電器不動作、切換把手的接點情況等。

3.4 直觀檢查法。在電網運行過程中，如果看到有線頭脫落、線圈燒壞等直觀現象；以及出現故障后直觀觀察即看到那個元器件發出焦味或繼電器內部明顯發黃，可迅速確認故障點，更換損壞的元件即可。或是高頻通訊不正常，而結合濾波器上樁頭收對側卻正常，此時打開結合濾波器準備測量下樁頭，通常是高頻電纜接在濾波器內的芯線斷線所致。此外，電網檢修人員改動或運行操作變動了哪個部分而出現故障，可直接分析、檢查改動或變動環節存在問題與否。操作斷路器命令下發后，跳閘線圈或合閘線圈正常動作，則說明電氣回路沒有問題，故障可能在機構內部。

3.5 排查法查要故障點。就是說從出現故障的錯點開始查找，直至檢測到出現正常現象的位置，環相扣的查找，例如當保護屏發出警信號或光字牌亮時，可從異常點為起始點循序排查，在排查過程中可結合電位測量法進行故障點查找。當然，也可在電路斷開情況下，使用萬用表電阻檔去排查。這個方法通常用在檢查刀閘操作控制回路、刀閘及斷路器的輔助接點、由繼電器和串接的一些接點組成的回路中的故障點。

3.6 帶負荷檢查法。帶負荷檢查是發現電網交流回路故障的重要途徑。在采用這一方法時需要注意下面幾個環節：①參考對象要選擇好。如測量相位應以 A 相母線電壓為參考電壓，如沒有電壓，選擇電流也可，但必須選擇同一參考點；②一次潮流走向必須要清楚。如果本開關的不能作為參考，則應選擇對側或者本側所對應的串聯開關或幾個斷路器潮流之和。同時還要注意所測二次電流電壓的大小、相位要與一次潮流相一致。

4 結語

隨著電力系統規模的不斷擴大，電力市場的發展在帶來明顯經濟效益的同時也對電力系統的安全提出了嚴峻的挑戰。繼電保護故障帶來的系統安全性問題越來越突出地顯現出來，如何對繼電保護故障進行分析，并查找處理故障點，最大限度地避免或減少由故障而引發事故所帶來的不良后果，成為目前電力系統研究熱點問題之一。

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