繼電保護的常見故障及維護技術

李浩

摘 要：繼電保護對于電力系統的安全可靠運行具有重要作用，當繼電保護設備發生故障時，需要技術人員快速鎖定故障原因并進行修復，避免影響電力系統的正常運行。本文從短路、斷線、參數設置錯誤及元器件選用不當等常見故障入手，給出相應的維護措施。

關鍵詞：繼電保護;故障;維護技術

繼電保護設備發生接觸不良、短路、斷線、接線錯誤、參數設置錯誤或選型錯誤時，會導致設備發生誤動或不動作，影響電力系統運行的可靠性。隨著電力行業的發展，我們對于電力系統的可靠性要求更高，這要求我們的技術人員加強對于繼電保護故障的研究分析，提升維保能力，在故障發生時可以快速的排查處理，同時也通過技術手段降低故障發生的概率。

1 電氣繼電保護的常見故障

1.1 接觸不良

導線虛接、接觸不良是變電系統中常見的故障，如果繼電器的線路發生接觸不良問題，將會導致繼電器無法正常工作。例如電壓繼電器的輸入端導線虛接，將會使上級電壓互感器傳送過來的電壓無法正常輸送給電壓繼電器，導致電壓時而正常時而為0，如果電壓繼電器用于低電壓動作，這將直接導致繼電器觸發，設備發生跳閘故障;如果電壓繼電器用于高電壓動作，往往會出現故障電壓較高，而繼電器無法動作，不能將故障線路切除的問題，導致故障范圍擴大，燒壞變電設備。

1.2 回路斷線或短路

變電設備發生斷線故障時，將會直接導致三相電不平衡，影響線路的負載能力，因某一回路斷路，而負載數量不變，將變相增加正常線路的電流，造成較大的損害;若為直流線路，斷線將直接導致線路供電中斷，設備失電停止運行。例如繼電器回路的某一線路斷路，將直接導致繼電器無法工作，設備可靠性無法保證，不能在故障發生時快速動作，切除相應回路。變電設備發生短路故障時，例如絕緣擊穿或直接接地，將會直接導致短路電流激增，設備受到極大的沖擊，無法正常工作而退出運行。例如環網電纜某相線路絕緣擊穿時，將會直接觸發相應的差動保護，電纜輸電回路中斷，設備退出運行，需要通過備用回路供電。

1.3 整定參數設置錯誤

繼電保護設備往往需要根據電流互感器或者電壓互感器檢測的電壓、電流數值，采集后于整定值對比，確認設備是否動作。如果繼電保護設備在安裝時，整定值設置不準確，往往會出現設備在不應該動作的時候觸發動作，在應該動作的時候無反應的問題。例如電壓繼電器的整定值本應設置為3V，但因為計算錯誤或者安裝時設置錯誤，導致設置為1V或者更低，這樣往往會出現原本正常的設備在啟動時，電壓繼電器直接動作，誤以為設備發生故障;亦或者進行時間繼電器的時間設置時，如果未按照標準進行精確設定，往往會出現反應延遲而導致上級保護動作，擴大停電范圍的問題;例如在設置定時限過電流保護時，如果故障點附近的時間繼電器設定的反應時間遠長于上級過流保護回來的時間繼電器反應時間，必然會導致在發生短路故障時，就近斷路器保護無法動作，不能切除故障回路，而使得上級斷路器的保護動作，切除故障回路的范圍擴大，增加停電區域，造成更大的損失。

1.4 繼電保護設備接線錯誤

繼電保護設備安裝時，如果電氣回路接線出現錯誤，可能會發生短路，導致保護設備燒壞，也可能會導致保護回路無法正常啟動，故障時繼電保護設備形同虛設，無法觸發動作，切斷或閉合相應回路，導致故障發生。

1.5 繼電保護設備的質量不合格

繼電保護回路在進行安裝時，如果選擇質量低劣的元器件，將會導致繼電保護的可靠性降低，同時無法保證故障時可以快速反應。例如選擇感溫元件時，如果反應不靈敏，無法正確感應溫度或者溫度變化時元件無法快速動作，將會導致保護無法快速觸發，故障產生的破壞范圍增大。

2 電氣繼電保護的維護技術

2.1 直觀法

當繼電保護設備發生故障時，最簡單的方式是通過視覺或者嗅覺進行觀察，尋找故障點。例如設備發生短路或者虛接時，往往會出現電火花或者導線絕緣皮燒焦的現象，通過觀察可以很容易找到故障的位置，進行下一步的故障排除或元器件更換。

2.2 拆除法

如果維護人員技能水平較低，無法通過原理及故障現象分析出故障原因及故障的線路或元器件，可以采用元器件替換的方式，通過將故障回路的元器件逐一更換并逐一進行測試，如果換完某個元器件后，繼電保護回路恢復正常，則可以鎖定故障元器件。此方法思路簡單但較為繁瑣，適用于回路元器件少的繼電保護設備，如果元器件較多，往往需要進行相應的分析或測量，快速進行故障排查及處理

2.3 測量及故障分析法

通過回路測量的方法可以快速判斷線路是否存在短路點或者斷路點。例如當線路空開跳閘時，無法通過觀察法之間確認故障點位，可以通過對空開下口的兩端使用萬用表的歐姆檔測量是否導通，如果導通則確認為線路存在短路點，則可以對下級元器件以此進行測量，鎖定故障點位;如果判斷線路可能存在斷點，也可以通過萬用表進行測量，確認線路不導通時，則可以判斷相應線路存在斷點，需對其進行更換。如果對復雜的繼電保護設備回路進行故障排查，往往需要進行相應的分析，方可使用測量工具有目的性的測量，否則進行胡亂的測量往往無法確認故障原因。例如時間繼電器發生故障時，可以查看系統中紀錄的繼電器動作時間，與設定值對比，如果不一致，可以確定為時間繼電器故障，需通過測量工具對時間繼電器的動作時間分析，確認是否動作靈敏準確;如果時間與設定值不一致，則需要對上級線路進行排查，分析相應的延時原因。

2.4 重視設備維護，降低故障率

對于繼電保護設備的維護需要從人員、設備及技術三個方面入手。一方面需要加強人員的培訓，保證人員在維護繼電保護設備時可以檢修到位，不存在漏檢漏修問題，可以及時檢測出設備的隱患點，避免故障發生。另一方面需要在設備選擇時，選用質量高的元器件，避免采用低劣產品而故障頻發，影響設備可靠性。最后，需要技術人員提供相應的作業指導，為維保人員提供技術支持和培訓，提升人員的技能水平，還需要研究繼電保護設備的接線方式、元件選型及回路設計，有效提升繼電保護整體回路的穩定性及可靠性。

3 結語

電力行業工作人員需要增加對于繼電保護故障的關注程度，不斷研究相應的故障處理方法，保證在故障發生時，可以快速的排查處理，同時通過技術手段，加強設備的維護，有效降低故障的發生概率。

參考文獻：

[1]王元遼.電氣繼電保護的常見故障及維護技術探討[J].城市建設理論研究（電子版），2017（27）：14.

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