探討電力系統繼電保護裝置故障分析及維修方法

江志水

摘要：繼電保護在整個電力系統運行中發揮至關重要的作用，可監控系統運行中的各類安全隱患。近年來，隨著我國社會經濟的發展，企業對電力能源的需求量與日俱增，大型設備的電力容量不斷地提升，所以電力企業管理者必須高度重視繼電保護裝置，對其存在的故障予以有效地研究，提出有價值的建議，從而維護整個電力系統的安全運行。本文對電力系統繼電保護裝置的故障與維修方法進行分析。

關鍵詞：電力系統;繼電保護裝置;常見故障;維修方法

繼電保護是一種自動裝置，在電力系統中主要任務是確保系統的安全、可靠運行。一旦系統發生意外，繼電保護裝置則會自動地發射信號告知相關工作人員，以便故障可以盡快地得到解決，恢復系統的正常運行狀態。而且，該裝置還能夠與其他的設備彼此協調、配合，將短暫的故障自動地消除。相關工作人員加強繼電保護裝置的有效管理顯得非常重要。

繼電保護裝置的主要任務與可靠性

任務

電力系統中的繼電保護可通過系統中元件發生短路，或者異常時，電氣量的改變構成繼保護動作。繼電保護裝置的主要任務是在供電系統正常運行的時候，完整、安全地監視各電力設備的運行狀態，為相關的值班人員帶來參數依據，當供電系統發生某種故障的時候，迅速地、自動地，且有選擇性地利用斷路器跳閘，切除故障的設備，確保電力系統中其他設備的正常運行。當供電系統運行中存在異常現象時，繼電保護裝置可第一時間發出相應的警報信號，使工作人員及時處理。

繼電保護裝置的可靠性

繼電保護的可靠性指的是解決裝置誤動作、拒動作兩個問題。繼電保護是電力系統的一個重要構成要素。對工可靠性產生影響的因素如下：一是系統軟件。繼電保護軟件出現錯誤，會引發保護裝置的拒動/誤動。現階段，對微機保護軟件的可靠性產生影響的因素具體有軟件結構的設計不合理、需求分析的定義不準確、測試不夠規范、編碼存在錯誤、定值輸入出錯等。二是系統中的硬件因素。二次回路、繼電保護裝置、輔助裝置、裝置通信、斷路器、接口及通道。上述的電力網絡中的關鍵性元件，可靠性既與繼電保護裝置的可靠性有關，又與電力系統中主要接線的可靠性有關。此外，繼電保護系統中硬件產品的質量也與保護的可靠性有關。三是人為因素。安全師傅沒有依據相關標準，接線或誤接線的問題以及進行檢修，運動人員的誤操作也經常發生在電網系統的運行中。

電力系統中繼電保護裝置常見的故障分析

隱性故障

指的是不會直接對電力系統地正常運行產生影響，但是，當系統中的某一個部件存在變化時，極易被觸發，可導致系統的故障，甚至癱瘓的一種故障，繼電保護裝置中所有元件、設備在運行的時候，受絕緣劣化、外部因素的影響均有閏隱性故障的可能，據調查，大規模的停電事故，大多都是由隱性故障引起的。具體可劃分幾種類型：當繼電保護裝置產生某種隱性故障的時候，表現為保護系統不能把故障從系統內移除，或者系統沒有發生故障的時候發生意外地跳閘事件。繼電保護系統的隱性故障具體分軟件與硬件兩種。前者包括自檢原理不完善，未能準確地檢測軟件裝置的各個故障、微機保護的自檢功能缺陷、辨識、需應用有效的自檢措施加以預防，以降低此類事故的發生。其中原理欠缺一般指保護靈敏度太高、保護定值不夠科學、動作邏輯、各個保護裝置型號的配合不夠合理。硬件隱性故障主要有通信系統、保護裝置元件、保護系統直流及測量回路的故障等。

運動故障

指的是電力系統正常運行中極其發生頻率較大的故障。因為系統長時間處于運行的狀態，在受到外界環境（溫度、濕度）、電力設施腐蝕、功能老化等原因，讓繼電保護裝置的民能下降，產生誤差，甚至發生事故。在長時間運行狀況下，繼電保護裝置很容易發生電路短路問題，或設備的負荷過高、各個裝置的電流太高，甚至遠遠超出既定值，進而引發電漢互感器的飽合，感知的二次電流近于零，不能進行線型的轉變，最終導致電力系統的跳閘故障。

（三）二次設備以及二次回路的老化

目前，我國大部分配電系統中的繼電器采用二十世紀七八十年代的老式繼電保護裝置，節點壓力不足，氧化塵過多，難免產生保護誤動，出口可靠性能下降。由于二次回路分為直流與交流兩部分。若交流回路實驗的端子發生老化，或者銹蝕，接觸電阻也太大。嚴重時還可以引起開路現象，導致保護裝置的誤動作或拒動。直流部分在電力系統失電以及系統低電壓較為嚴重的時候，其可靠性也難以保障。發生安全事故狀況下，更難確保可靠的動作，進而引發越級跳閘的現象，擴大電力事故的影響面。

（四）環網供電的無保護

現階段，我國環狀的配電網絡幾乎以負荷開關為主體，未設置斷路器，以及保護裝置。這樣，在運行方式發生變化的時候，受到負荷轉移的因素影響，繼電保護裝置的選擇性不能進行有效地協調。環網運行模式是開口運行的，發生故障的時候，故障的環網會全部停電，大多數是由工作人員對輸電網絡進行維修，從而恢復供電。

電力系統繼電保護裝置故障的排除方法

（一）依據裝置的類型統計繼電保護故障

現階段，對電力系統運行中的各個線路保護裝置、母差保護裝置、變壓器的保護裝置、電抗器的保護裝置、重合閘的裝置、電容器的保護裝置、繼電器、備用的電源自投切裝置、電壓切換箱、開關操作箱，還有其他的保護或者自動裝置等，把其故障依據裝置的種類，在計算機系統中予以統計，而取代人為羅列、記錄的方式或者按站統計的傳統方式。

（二）劃分繼電保護故障的類型

工作人員既要按照故障對設備或整個電力系統運行帶來和影響分為一般、嚴重、危急等類型。又要根據故障的直接原因，將其分為設計不合理、反措未執行、工作人員失誤、元器件質量差等方面。統計后，不僅可以結合故障的危害情況，有效地安排消缺，而且對故障予以責任歸檔以及有針對性地整改。從根源上排除電力系統的故障。

完善繼電保護缺陷登錄的制度

一定要對運行人員明確繼電保護裝置的故障上報流程、制度，以制度對工作人員的工作進行規范。使之清楚故障處理的分界線、上報的方式、延誤故障處理產生后果的責任者等，保證每次故障均可及時統計，為總結電力設備的運行規律打下基礎。

超前預防，安全生產

通過對掌握的故障數據信息，加強設備故障的管理工作，盡量在沒有發生安全事故前，及時分析，制定解決的措施。對于可馬上消除的故障，第一時間組織人員消缺。對于短時間內不能消除的故障，則要展開二次的分析，制定相應的補救措施，合理地做好事故的預想。

結束語：

總之，隨著社會經濟的發展，電力企業在社會中的作用越來越顯著。繼電保護是確保整個電力系統安全、穩定運行的重要因素。因此，相關工作人員必須對此保護高度地重視，加強對繼電保護裝置性能、常見故障的分析，制定科學的、合理地、全面地應對措施，最大化地排除系統運行故障，為各個行業提供可靠的電力保障。

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