電氣繼電保護的常見故障及維修技術

李兵

摘 要：繼電保護裝置可以保障電氣系統正常工作。一旦電氣系統發生故障，繼電保護裝置就能在第一時間鎖定故障位置，及時排除故障，避免故障范圍進一步擴大。如果繼電保護裝置出現問題，就會對電氣系統造成不利影響，因此，本文仔細分析電氣繼電保護中存在的故障，并提出有效的維修技術。

關鍵詞：電氣系統;繼電保護;故障;維修技術

中圖分類號：TM77文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）07-0039-03

Common Faults and Maintenance Techniques of Electrical Relay Protection

LI Bing

（Shandong University of Finance and Economics，Jinan Shandong 250002）

Abstract： Relay protection device can ensure the normal operation of electrical system. Once the system fails， the relay protection device can lock the fault location at the first time， remove the fault in time， and avoid further expansion of the fault scope. If there is a problem of relay protection device， it will have a negative impact on the electrical system. Therefore， this paper carefully analyzed the faults in electrical relay protection， and put forward effective maintenance technology.

Keywords： electrical system;relay protection;failure;maintenance technology

隨著經濟的不斷發展，人民的生活水平日益提升，各行各業對電力資源的需求越來越高。由于電力與人們的生活和工作息息相關，因此，必須滿足人們的用電要求，保障供電安全穩定。要確保電力系統穩定運行，就要充分發揮電氣繼電保護的作用。當電力系統出現故障時，繼電保護裝置能迅速切斷和排除故障，保證未受到故障影響的部分繼續運行，不會對電力系統的整體運行狀況造成影響，實現持續供電，滿足人們的用電要求。然而，在實際運行過程中，電氣繼電保護裝置經常會出現各種各樣的故障，如果不能及時解決故障，不僅會影響電氣繼電保護裝置功能的發揮，而且會威脅電力系統的安全。因此，要仔細分析繼電保護裝置的常見故障，采取合理的維修技術解決故障，確保電力系統穩定運行，滿足各個領域對電力資源的需求。

1 繼電保護概述

1.1 繼電保護的概念

一旦變壓器、輸電線纜和發電機組出現故障，繼電保護裝置就會通過自動斷電的方式將故障隔離，避免故障范圍擴大，保證系統正常運行，實現對設備的保護以及對電路的有效控制。簡而言之，電力系統的安全運行離不開繼電保護的支持。繼電保護系統主要包括輸入、測量、邏輯判斷、輸出執行四個內容（見圖1）。在繼電保護系統的作用下，測量信號會轉變為邏輯信號，通過邏輯組合與運算的方式輸出執行命令，順利完成任務[1]。

1.2 繼電保護的基本特征

第一，繼電保護裝置具有選擇性。若系統發生故障，而且不能及時了解故障信息，繼電保護裝置也可以將正常部分與發生故障的部分進行迅速隔離，這樣就會縮小故障的范圍，并且不會影響其他區域。第二，繼電保護裝置切斷故障的速度快。由于故障可以在第一時間被裝置切斷，因此，各類設備被破壞的可能性較低，并且還會使未出現故障的設備保持正常的運行狀態，滿足用戶的用電需求。第三，繼電保護裝置具有較高的靈敏度。一旦受到繼電保護裝置保護的相關區域發生故障或者異常現象，繼電保護裝置可及時做出反應。各類保護裝置靈敏系數見表1。第四，繼電保護裝置的可靠性較高。一旦發生故障，繼電保護裝置會及時做出可靠的動作，而且不會出現誤動[2]。

2 電氣繼電保護的發展現狀

隨著我國經濟的飛速發展，人們對用電的要求越來越高。為此，除了要保證人們的用電質量之外，還要提高用電的安全系數。在這一背景下，研究人員不斷完善電器繼電保護系統，確保供電系統可以正常穩定運行。隨著人們對電力資源需求量的日益增長，電氣繼電保護裝置相關技術需要得到進一步改進和優化。繼電保護裝置主要由繼電器和相關輔助元件構成。繼電保護裝置經歷了機電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微處理機式等不同的發展階段。目前，我國已到達微處理機式研究階段。可見，我國的技術水平正在不斷提高，繼電保護裝置的安全系數亦不斷增長，人們將會獲得更加穩定、持續的供電服務。然而，繼電保護裝置運行過程中依然存在諸多問題，如果不能及時解決這些問題，將無法滿足人們的用電需求，甚至還會帶來更加嚴重的后果。為了提高供電質量，滿足各行各業的用電需求，就要采取有效的措施改進繼電保護系統，為電力系統的穩定運行保駕護航。

3 電氣繼電保護中存在的故障

3.1 質量問題

相關數據調查結果顯示，電氣繼電保護裝置之所以會出現故障，主要是因為質量問題。繼電保護裝置中所使用的各類原件材質并不統一，這使得繼電保護工作比較復雜。如果選擇的材料不合適，就會影響零部件的質量，從而降低繼電保護對事故的探測能力。一旦出現故障，裝置就會由于探測有誤或不能及時探測而導致系統無法正常運行，甚至會產生更加嚴重的后果。

相關部門和負責人未考慮到繼電保護裝置的更換和安裝問題，不重視材料的質量，導致材料質量不符合相關制度和規范，從而影響繼電保護裝置功能的發揮。隨著市場競爭日益激烈，一些廠家為了獲取更大的利益，偷工減料，降低成本，導致生產出的繼電保護產品質量不合格。一旦這些質量不合格的產品應用到電力系統之中，就會對系統的安全運行造成影響。比如，繼電器的原件精度不符合相關標準、微機保護設備的組件出現運行不平衡的情況。相關人員要嚴格按照繼電保護裝置的要求選擇質量合格的零件，加強對采購工作的監督，不能隨意更換保護元件，這樣才能確保繼電保護裝置正常發揮作用[3]。

3.2 運行故障

繼電保護裝置在運行過程中可能會出現故障，這不僅會影響裝置功能的發揮，而且會給電力系統的正常運行造成不良影響。第一，一旦母差保護出現，就會產生交流斷線或直流電壓數值過小等問題，從而影響繼電系統的正常運行。第二，如果直流電源即將消失，或者故障并不能及時被探測，可能會導致電氣繼電保護裝置出現故障。在電力系統中，需要確保繼電保護裝置與外部二次回路和直流系統相連接，才能充分發揮出繼電保護裝置的作用。然而，一旦某些零部件出現故障，就會影響繼電保護裝置的正常運行，使其無法在遇到故障的時候發揮功效。

3.3 繼電采樣通道相關問題

影響電氣繼電保護裝置質量的另一原因是繼電采樣通道出現問題。隨著電氣設備類型不斷增加，越來越多的企業意識到繼電保護裝置的重要性，積極引進先進的繼電保護設備，確保電力系統穩定運行，并進一步發揮出繼電保護裝置的作用。在繼電保護裝置中，采樣通道中出現的信號互壓問題和信號在傳輸過程中所出現的流互現象均會導致繼電保護裝置發生故障。

4 電氣繼電保護裝置故障的維修技術

4.1 觀察法

觀察法是一種簡便實用的故障處理手段。一旦設備面臨超負荷運行的情況，其就可能會出現短路或線路燒毀等問題，此時，維修人員通過觀察的方式就能直接判斷故障位置。如果維修人員發現裝置內部有發黃的跡象，或者聞到燒焦的氣味，可以斷定是繼電保護裝置出現故障。此時，維修人員要進一步對故障進行分析，找出損壞的元件，并及時替換。

4.2 斷開法

斷開法是一種通過人為斷開或短接的方式對系統的運行狀態進行判斷，從而明確故障位置的維修方法。運用該方法時，通常要將二次回路中的某一段或某一部分作為斷開或短接的路段。經過短接處理后，如果故障沒有消除，就可以確定該路段不存在故障。之后，維修人員要對其他路段進行相同處理，縮小故障范圍，直至找到故障。由于繼電保護裝置可能會出現電流回路開路或電氣閉鎖等故障，因此，采用斷開法對故障進行判斷，會提高故障發現速度，及時解決問題[4]。

4.3 拆除法

如果需要維修的電路比較復雜，而且維修人員不能在短時間內判斷故障位置，可以采用拆除法。對于并列電路，其各個電路彼此獨立，若將其中一條電路拆除，也不會對其他電路的運行造成影響，在拆除過程中，如果其他線路正常運行，就可以鎖定故障位置。如果拆除后發現整體線路依然存在故障，就要繼續進行拆除，逐步找到故障。對于串聯電路，由于電路之間彼此相連，因此，檢修人員確定問題后，要對整條線路進行拆除，確定故障得到徹底排除后，再將線路進行連接。

4.4 對比法

維修人員對型號相同的裝置的性能進行對比，根據最終的檢測結果和各項參數，明確故障位置。可以選擇一臺信號與性能相同的繼電裝置進行測試，并確保兩臺繼電裝置具有同樣的運行條件，然后對比儀表的檢測結果，從而判斷出故障位置。

4.5 替代法

替代法是在繼電保護裝置的維修技術中被應用頻率最高的一種，而這一技術主要被用于解決微機保護裝置的故障。當微機保護裝置在運行中出現故障時，修檢人員可對其進行替換。需要注意的是，檢修人員在替換前要首先確定其選用的正常插件是否與所替換的插件型號相同，同時要做好插件的檢測以及電壓、電流的對接工作，確保其處于良好的狀態。

4.6 分析法

一旦發生故障，維修人員要及時采集、總結和分析各項信息，明確裝置的類型和實時參數，對故障進行仔細分析。要確定誘發故障的原因，然后明確故障的位置和具體原因。維修人員要了解電力系統運行的原理，掌握各項技術參數的知識，運用專業的知識和豐富的實踐經驗解決故障。維修人員要仔細觀察，并與工作人員進行溝通，了解故障發生之前的參數變化，及時查詢裝置的運行記錄，明確故障產生的原因[5]。

4.7 重視故障的預防

為確保電力系統正常運行，企業要高度重視機電保護裝置的應用，采用先進的技術，引進專業的技術人員負責機電保護裝置的運行與維護工作。要制定完善的安全責任制度，確保制度內容得到落實，同時，提高工作人員的規范操作意識和安全意識，避免出現安全事故。企業還要建立具有專業技術水平和高度責任感的維修管理隊伍，定期對繼電保護設備進行巡查，及時發現故障，解決故障。定期對管理人員進行培訓，提高其職業素養，使其掌握專業的知識，準確識別各種故障，對故障進行妥善處理。

5 結語

為了有效發揮出繼電保護裝置的作用，確保電力系統正常運行，要了解繼電保護裝置中存在的故障及故障產生的原因，采取有效的維修技術手段，確保故障及時被排除，滿足人們的用電需求。

參考文獻：

[1]孫宏波.電氣繼電保護的常見故障及維修技術微探[J].電子世界，2019（22）：202-203.

[2]步允啟.電氣繼電保護的常見故障及維修技術分析[J].智能城市，2021（2）：29-30.

[3]徐建.探究電氣繼電保護的常見故障及維修技術[J].數碼世界，2020（4）：259.

[4]張義銘.電氣繼電保護的故障問題及解決方案研究[J].山東工業技術，2017（13）：188.

[5]魏繼軍.繼電保護的常見故障及維護技術[J].中國新技術新產品，2019（20）：53-54.