電力繼電保護障礙分析及電工維修技術

張文帥

摘? 要：電力繼電保護裝置是電力系統中重要組成部分，可以對其進行全程、實時監控，并掌握電力系統運行狀態，排查掉可能存在的故障，從而確保電力系統穩定、安全運行。電力繼電保護也是當前電力事業發展的重點方向，在具體分析其障礙時，也需要依托科學、先進的電工維修技術，以此針對性解決故障問題。文章首先簡單概述了電力繼電保護，其次分析了電力繼電保護主要故障類型，之后概述了幾種有效的電力維修技術，以供同行參考。

關鍵詞：電力繼電保護;故障;電工維修技術

引言

應用繼電保護可以使電力系統的運行更安全、更穩定。以往我國電力系統主要使用快速制動器，并且這些裝置需要手動操作，錯誤率相對較高，效率很低，因此不能完全滿足當前發電系統的發展趨勢。繼電保護裝置雖然在實際應用中會出現一些障礙，但只喲加強日常管理與維修，就不會因嚴重故障阻礙電力系統正常運行。可以說，電力繼電保護裝置應用到電力系統中，對促進電力事業的可持續發展有著一定的積極作用。

一、電力繼電保護概述

（一）繼電保護特有性質

一是電力繼電保護特有的智能選擇性。若電力系統發生障礙或異常情況時，繼電保護裝置就可以發揮保護功能，以最快速的方法排除問題，以此確保電力系統的正常運行。繼電保護裝置與傳統的保護裝置相比，它更加安全可靠。當電力系統中的電流瞬時增加時，繼電保護就會執行斷電保護，傳統的斷電保護工作原理是設定電源系統的最大工作值，斷電保護所需的門限是一個相對固定的端子通過短路現象來測量。與離線的傳統快速斷開設備相比，繼電保護更加準確、高效和智能。

而是電力繼電保護具備較強的靈敏性。保護裝置靈敏度的重點在于，周期繼電保護范圍后，無論是哪種類型的短路故障，短路位置如何，或短路點是否存在瞬態電阻，繼電器保護都能智能、快速地響應電力系統。功率繼電器保護的這種智能保護響應涵蓋了廣泛的范圍，無論是在電力系統高負載運行期間發生三相短路，還是在較小的電力系統功率下由于電流流經較大的過渡電阻而導致的單相或兩相短路現象，繼電保護可以快速響應并有效保護。

三是繼電保護所具備的可靠性強、工作穩定特點。現代社會的用電量增長迅速，各地電網的不斷擴展給電力系統的穩定運行帶來了一定的壓力與挑戰。因此繼電保護裝置在電力系統中所發揮的作用非常重要，如果繼電保護裝置受到障礙，就會影響電力系統整張運行，繼電保護裝置也可能導致電網系統發生故障，電力系統崩潰而沒有影響更多區域、人們的正常生產生活。

（二）繼電保護裝置基本要求

在電力系統發生故障的情況下，為了確保電力系統的正常運行，有必要有選擇地快速切斷故障線路，保障其在過程中穩定可靠，這是繼電保護裝置的基本要求。保護裝置的靈敏度必須能夠快速響應其范圍內的任何故障，并且靈敏度必須滿足要求。而繼電保護裝置所具備的穩定性是為了確保受保護組件的安全正常運行，維持電源系統的正常運行并防止大范圍停電。

二、電力繼電保護的主要故障類型分析

（一）繼電保護開關故障

就目前來講，我國很多的電力企業供電模式逐漸呈現出了統一的狀態，基本上都是一般供電模式，即變電站連接到配電站并連接到配電變壓器。通常，電力公司在建立交換站的過程中會選擇密集的供電區域以方便人群，而這部分的供電區域的電源數量相當大，發生故障的可能性也較高。相關管理人員在調節變壓器的過程中，很容易盲目地將負載開關弓形熔斷器連接到變壓器出口線上，這很容易讓電力系統中繼電保護開關發生非常嚴重的損壞，例如變壓器跳閘故障等，儼然已經成為了人們用電的常見問題。

（二）微機保護裝置方面的故障

現代電力系統一般采取微機繼電保護裝置，這是由于其智能性相對較高。但微機保護裝置也很容易受到外界因素的干擾，例如電壓、電源、絕緣等因素，使得其常出現以下幾方面的故障：（1）外部干擾和絕緣故障。微機繼電保護裝置具有較高的智能性，但缺乏較強的抗干擾能力。微機繼電保護裝置自身使用了絕緣性材料，因此有著姣好的絕緣效果，這使得內部元器件很容易發生故障，從而影響其使用性能;（2）微機繼電保護裝置的電源故障。微機繼電保護裝置電壓、電流不穩就會使得電路參考值出現一定波動，從而使繼電保護裝置引起判斷錯誤和故障;（3）靜電導致繼電保護裝置故障。由于繼電保護裝置工作時很容易產生靜電，并且清潔不到位導致的靜電會使保護裝置發生故障。例如，如果在廣播傳輸塔或通信基站附近安裝了微機繼電保護設備，則從無線設備發出的無線電波會干擾微機繼電保護設備，從而導致設備內部智能組件的運行失敗，降低其工作性能。

（三）電壓互感器的回路故障問題

繼電保護裝置的電流保護范圍內有多種類型的條件會引起電流波動或短路，特別是變壓器回路故障的問題最為突出，并且二次電壓回路能有效保證整個變電站具備完善的二次運行系統，以提高供電的實際效果。因此，在回路過程中，如果二次電壓存在一定故障，則繼電保護裝置會發生嚴重的故障反應。

三、繼電保護的故障解決原則

（一）繼電保護的選擇性功能

繼電保護的選擇性意味著在發生電力系統故障時，繼電保護可以選擇性地切斷線路，而不會影響其他線路的正常運行。為了確保繼電保護站的穩定性和可靠性，一旦電源發生電涌，繼電保護必須立即做出反應以發揮保護作用。現有繼電速斷裝置在離線時，繼電保護裝置處于滿負荷工作狀態下，若有線路發生短路故障，都需要確定其定值情況，然后依據發生時值來對電力系統和電源進行針對性保護，這即是繼電保護的選擇性功能。

（二）要具備極強的靈敏性

繼電保護靈敏度表示保護設備對保護范圍內的故障或異常運行狀況做出響應的能力。為此，相關技術部門有必要增強繼電保護的靈敏度，即使在電路和類型中存在短路或過大電流的情況下，如果發生三相短路，則在系統最大工作模式下，繼電器可以在最短時間內做出反應以及最穩定的動作。

（三）繼電保護人工神經網絡的運用

自上世紀八十年代以來，人工神經網絡就一直是人工智能領域的研究熱點，從信息處理的角度抽象人腦神經元網絡，建立簡單的模型，并根據不同的連接方法形成不同的網絡。此功能對繼電保護裝置有很大的影響，它可以自動分析故障并處理以進行報告，適用于復雜的電源系統，并節省了大量的故障排除時間。

四、電工維修技術的應用

（一）替代維修法

在電力系統的操作過程中，當維修技術人員針對繼電保護裝置問題開展維修管理時，可以使用無缺陷的插件或組件來替換有缺陷的插件或組件。應用這種直接的方法，則可以快速鎖定部分故障問題，減少整體查詢時間，從而確保故障及時、準確處理完畢。實際上，該方法被廣泛使用到了繼電保護裝置障礙分析中。如果遇到繼電插件內部元件相對復雜情況時，也可以采取替代維修法進行檢查。若替如果更換組件后故障消失，則可以確定該部分為故障點，若問題沒有消失，則需要進行一系列檢查，直到完成最終的故障檢查為止。

（二）帶負荷檢查法

在繼電保護裝置的整體檢查和維護工作中，負載檢查是最后也是最重要的環節，也是消除交流電路故障或問題的重要方法。但是，按負荷進行檢查維修的方法應注意以下問題：在實際情況下用負載修復線路時，必須清楚地參考對象。例如，要測量相電壓，通常應選擇要測量的項目A的母線電壓，并且應明確潮流走向。若本開關無法作為參考，維修人員需要選擇對側或本冊相應幾個斷路器或者串聯開關之和。在具體維修過程中，技術人員還需要時刻關注度限壓大小、相位、一次潮流是否一致等指標和內容。

（三）直觀檢查法

如果繼電保護裝置在電力系統運行過程中的故障不嚴重時，有經驗的電工可以直接使用直觀檢查方法，并且無需應用其他復雜的方法，但是經驗不足的維護人員不建議這樣做。在實際工作中，電氣維護人員可以根據多年的維護經驗，通過氣體的外部條件和繼電保護裝置的溫度來確定故障的位置和類型。在處理電子設備問題時使用此方法，如果系統崩潰且沒有維護工具，則也可以使用此方法來處理故障。

總結

綜上所述，在當前電力繼電保護技術和裝置越來越完善、先進的發展背景下，信息技術的進步更進一步促進著電力繼電保護裝置功能的提高。但是，將自動化技術融入到電力系統中，也增加了對繼電保護的要求，因此有必要對繼電保護做更深層次和更全面的研究與探討，例如電工維修技術等。文章在分析繼電保護裝置故障及解決方法的基礎上，針對三點電工維修技術做了簡單探討，其中應用最廣的仍是直觀檢查法。相關電力企業還需要不斷引進國內外先進的電力維修技術，積極培養高素質維修技術人員，以此更好的促進電力事業快速發展。

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