電力系統繼電保護故障分析與處理措施

肖軍明 金龍春

摘要：繼電保護裝置在現代電力系統中占據著不可或缺的地位，它不但為電力設備的正常運轉提供了重要保障，同時也在很大程度上預防了大面積停電現象的發生。因此，對于繼電保護裝置的絕緣強化與設備維護絕對是現代電力企業所必須重視的一項重要工作，因此，本文對電力系統繼電保護故障與對策進行了探討分析。

關鍵詞：繼電保護;供電系統;常見故障;處理措施

一、電力系統繼電保護的作用、組成及要求

1.1繼電保護的作用

元件的保護產生滯后，繼電裝置可以自行保護，自動的找出發生故障的元件，進而切除，保護整體安全。元件也不會繼續造成損害，減小停電帶來的影響面。被保護的元件產生的損害出現不平常狀況，保護裝置將迅速作出反應，根據所發送的信號，降低其承載，進而跳閘，此時，不需要立即發出保護動作，需要根據元件的損害程度，采取必要的時間延長，確保其安全、穩定的停止。繼電裝置可以及時的獲得電壓電流數字，從而實現反應電力系統運行狀態的目標，是針對電力系統的一項重要的監管方式。

1.2繼電保護的組成及要求

繼電保護裝置包括輸入、測量、邏輯判斷、輸出執行等部分。輸入是指將信號進行前置的處理，保證電器可以對現場的物理量進行有效的檢測，比如隔離、電平轉換、低通濾波等。測量信號需要根據輸出量的輸出順序、大小、邏輯狀態、性質等，經過合理計算、并按著固定的邏輯關系最終執行動作，通過最后的輸出轉變為邏輯信號。繼電裝置具有快速、能動、選擇性、靈活可靠的特點，可以切除特定對象，保護其余部分電路，達到減小損害的目標，沒有故障產生的電路部分還可以繼續運行，提高了工作效率，減小故障所波及的范圍，實現備用設備、自動重合閘自動投入的效果。

二、對電力系統中繼電保護常見故障的分析

2.1繼電保護裝置的運行故障

運行故障是繼電保護裝置最常發生的一種故障形式，由于長時間的運行而導致裝置局部溫度過高，造成的最后結果就是保護裝置的不正常工作，甚至失靈的現象，其具體表現為在繼電保護的工作中，主變差動保護開關拒合，電壓互感器的二次電壓回路，這也是電力系統運行最為薄弱的一個環節，電壓互感器是繼電保護測量裝置的起始之處，因此它發生了故障，便引發了繼電保護裝置的故障發生。

2.2生產繼電保護裝置的內部故障

對于實際應用中的繼電保護裝置來講，生產裝置時各項質量的標準對裝置運行出現故障的幾率有著直面影響，在裝置的正常生產中，對其內部零件的質量都應按照十分嚴格的要求進行，如果所使用的零件質量或性能較差，都可能影響到裝置的整體運行，進而產生故障。

2.3繼電保護裝置中電流互感器的飽和故障

由于現在正常生產、生活中所用電容的不斷增加，使得電力設備的負荷增重，產生的電流較大，而在正常短路的發生狀態下，電流互感器的誤差是隨著發生短路時增大的電流倍數增大而增大的，當電流速增時就會導致保護裝置的靈敏度下降，進而發生阻斷保護裝置動作的可能。而發生短路時，電流互感器出現了飽和，在二次的電流較小時就無法再次感應到，這樣又會導致保護裝置無法動作。配電系統的出口線中電流過大時，保護裝置不發生動作，而進口線的保護裝置卻發生動作，這樣又發生了斷電的現象。

2.4繼電保護裝置的開關設備選擇故障

開關設備是變電所中最為常見的設備部件，可以說很不起眼，但是也至關重要。現在多數的配電網中，均采用變電所到開關站再到配電變壓器的供輸電模式，這里選擇的開關保護設備至關重要，在未實現自動化的開關站內，首選負荷開關或者是與負荷開關組合在一起的繼電保護設備。

三、繼電保護故障處理措施

3.1替換法

用好的或認為正常的相同元件代替懷疑的或認為有故障的元件，來判斷它的好壞，可快速地縮小查找故障范圍。這是處理綜合自動化保護裝置內部故障最常用方法。當一些微機保護故障，或一些內部回路復雜的單元繼電器，可用附近備用或暫時處于檢修的插件、繼電器取代它。如故障消失，說明故障在換下來的元件內，否則還得繼續在其它地查故障。如一條110kV旁路LFP-941A微機保護運行指示燈忽閃忽滅，并不打印任何故障報告，很難判斷為何故障。正好附近有備用間隔，取各插件相應對換，查出故障在CPU插件上。用此項方法，要特別注意插件內的跳線、程序及定值芯片是否一樣，確認無誤方可掉換，并根據情況模擬傳動。

3.2參照法

參照法是通過電力系統繼電保護設備技術參數的對比來找到電力系統繼電保護設備的故障點，進而實現對電力系統繼電保護故障有針對性的快速處理。參照法主要在電力系統繼電保護接線錯誤的檢查和處理上有針對性的應用。當電力系統進行回路改造和繼電保護設備更換工作使如果出現二次接線不能正確恢復，可參照同類設備接線，根據其線頭標號套上的編碼及接線位置，就可以發現錯線所在。在電力系統繼電保護裝置定值校驗時，如發現某一只繼電器測試值與其整定值相差甚遠，此時不可輕易判斷此繼電器特性不好，或馬上去調整繼電器上的刻度值。因為，所用的測量表計是否準確直接影響檢驗結果。這時可用同只表計去測量其它相同回路的同類繼電器，如定值均正確，說明表計準確，據此可判定，出現測試值與定值偏差超出正常范圍的繼電器有問題，應予以更換。當電力系統繼電保護帶負荷試驗難以確認數據正確與否，可從同類已運行的設備上讀取數據，如指示燈情況、微機保護液晶顯示屏中的內容等可以應用參照法來縮小故障范圍，提高維修速度。

3.3劃分保護區段，依次檢測處理

為了充分發揮繼電保護裝置的作用，可以將整套繼電保護裝置分成若干個區段，并按照若干區段的次序，依次對故障問題進行處理。以高頻保護收發信機的故障為例，如果所發出的信號不能被相應的設備接收，或者根本無法將信息發送出去，遇到這種情況時，由于故障所牽涉的設備與通道較多，而故障原因相對復雜，則需要考慮使用分段處理的方式對故障進行檢測與處理。

通常分段處理的解決方法，首先需要脫開通道，連接終端，對高頻保護收發信機自身的收發功能與運行狀況，通過電平表進行確定。并同時對設備的電平差與各個通道進行測量，評價通信電纜的質量與追究故障發生的位置與原因。

3.4進行短接測試，認定故障范圍

為了在范圍區域較大的供電網絡中，迅速的找到繼電保護故障的源頭。可以通過進行回路短接的形式，對故障發生范圍做進一步認定。這種測量方法能夠對轉換開關接點的完好程度，迅速而準確的做出認定，對電流開路故障的判斷效果較強。通常使用在繼電器停止工作的情況下，或者磁鎖不工作的時。

四、結束語

綜上所述，隨著科技的不斷發展，電力系統繼電保護逐漸形成了自動化和智能型的控制體系，完善電力系統繼電保護的信息管理和處理系統，分析和處理繼電保護故障發生的具體信息。在發展的過程中，電力系統繼電保護可以及時對故障信息進行實時實地的監控，準確判斷故障發生的信息，有針對性地處理故障，

提高電力系統繼電保護故障分析的有效性。

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