論電力系統中繼電保護的常見故障與應對方法

摘要：運用繼電保護裝置，能夠有效控制電力系統在運行過程期間存在的故障問題，有效降低由故障所帶來的電力損失，避免企業的生產經營活動受到負面影響。下文即對電力系統中繼電保護的常見故障及相應的應對方法進行闡述分析。

關鍵詞：電力系統;繼電保護;故障;應對方法

繼電保護是確保電力系統能夠安全運行的核心，在實際運行環節，繼電保護依據的主要工作原理是應用功能設備，在較短的時間周期和較低的成本投入前提下，針對系統中發生的故障問題，及時切斷非正常運行的電器元件，從而給予電力系統全面保護。

一、電力系統中繼電保護的常見故障

繼電保護常見故障具有多種類型，最常見的是源頭性故障，根本的原因在于繼電保護涉及到的裝置軟件以及硬件存在著故障。最突出的表現即為保護系統內部的電路存在短路問題，或是電路出現了接地問題，這些故障都會導致整個電力繼電保護的裝置陷入停滯狀態，從而威脅了電力系統的順利運行。繼電保護裝置所涉及的軟件以及硬件需要與行業的標準相符，當產品質量不達標時，極容易為電力系統帶來意外的損毀，這類問題所引致的故障屬于源頭性故障，直接表現為系統保護誤動或保護拒動。

另一方面，在電力系統運行過程中容易出現運行故障，其主要原因在于保護裝置收到了外界提出的干擾，裝置自身的運行狀態面臨著波動，因此會導致變電故障。一般來說，外界干擾類型包括定值整定、二次回路、壓板投退、通道狀態，這類由外界干擾所引致的故障問題，不會使得整個電力系統陷入嚴重的故障之中，但會影響繼電保護裝置的整體性能，導致其保護作用大幅度降低，因此整體的系統安全性將受到影響，一旦電力系統面臨著這類故障問題，繼電保護裝置就無法為電力系統提供全面的保護，容易帶來嚴重的負面效應。

最后，電流互感器飽和同樣會帶來故障問題。隨著用電總量的提升，電力系統的終端以及系統涉及到的保護裝置，將會面臨著全新的“挑戰”。過高的負荷使得繼電保護裝置出現故障的風險大增，尤其是電流互感器過于飽。若電流互感器過于飽和，勵磁阻值降低，就會使得電流值增高。另外，電流互感器對于電流的測量以及檢測存在著數值誤差，系統內部繼電保護裝置的正常運轉遭受威脅，若電流互感器勵磁阻值存在著較高的負載抗阻，勵磁電流逐步降低，即可忽略其中的誤差。總之，電流互感器出現了飽和問題，其根本原因在于過大的電流造成了預期之外的數值誤差，使得整個繼電保護裝置運轉狀態出現變化。

二、電力系統中繼電保護的常見故障應對方法

（一）快速定位故障并判斷原因

當生產系統的電力運行出現了問題，在排查機電保護的故障過程中，電力系統作業人員應當運用“經驗判斷法”快速定位故障所在并進行及時修復。一方面是根據電力系統內部的組件運行機制進行排障工作，另一方面是判斷機電保護的裝置故障的具體位置及部位。首先應當做的是對現場的情況進行分析，應當運用開關分閘快速控制整個故障系統。若是控制過程不順利，則證明開關分閘系統本身也存在著故障，此時工作人員便可排查繼電保護系統的故障所在，及時控制故障。在這一過程中，分析法的應用十分有必要，這就要求現場維修人員判斷故障的基本情況并分析故障的根本原因。技術人員自身應當具備一定的實踐經驗以及理論知識積累，依據現場的基本情況進行判斷，當重合閘存在故障，現場就會表現出顯著的放電閉鎖現象，此時維修工作人員就應當快速控制電量總量，接著進行現場故障分析，探索放電閉鎖問題出現的基本原因，隨后做出全面的分析記錄，在完成故障維修工作后將維修的細節以報告的形式整理出來，為后續相關維修工作的開展提供實踐依據。

（二）運用規范維修手段，迅速處理保護裝置

針對電力系統中的繼電保護出現的故障問題，應當做到具體問題具體分析，運用規范化的維修手段，迅速處理保護裝置。例如針對繼電保護中的發電機軸存在的電流故障，最突出的表現是當繼電保護系統順利運轉時出現軸電流故障，就會導致電流保護裝置出現跳閘和停機，工作人員應當依據標準規范的維修方法，及時處理電流保護裝置，一方面是快速調試整個運行環境，確保大軸運行條件得以滿足;另一方面應當運用接地的方法確立對地電位，確保導軸承保持絕緣的狀態。當繼電保護裝置進入運行狀態，其軸承絕緣設備也可能遭受損傷，一旦絕緣材料失去其原有的效果，軸承大軸以及接地刷會產生電流，此時設備就會出現放電問題，從而陷入故障的狀態。針對這一問題，工作人員應當在大軸上釋放相應的軸電流，給予軸電細心保護，待到保護措施一一落實，導成軸上便會顯現出和軸電相符的接地點。仔細查看整個系統之后，工作人員便可發現繼電保護裝備中的油箱存在著擋油圈焊接部位脫落的問題，此時大軸會被觸發，進一步促使跳閘停機問題的出現。如此，工作人員便能定位故障的原因，運用焊接加固擋油圈的手段排解故障。而在日后的設備檢查階段，工作人員應做好預防工作，進一步加固可能脫落的擋油圈，從而為繼電保護裝置提供全面的保護。另外，針對繼電保護裝置運行過程中可能出現的發電機轉子存在的接地故障問題，繼電保護裝置會自動報警，表明接地保護這一措施處于轉子回路中。當重疊交流電壓出現，工作人員則需要測評轉子絕緣狀態。若系統故障由轉子絕緣問題引致，工作人員需立即開展停機排查工作，恢復轉子絕緣回路的穩定性，運用電阻箱完成整個回路保護的接地過程，進一步排查轉子保護繼電器的運轉狀態，通過手動開機確保設備空轉，若未顯現勵磁電流，則可完成整個故障排查工作，確保轉子絕緣電阻保持為0。

三、總結

隨著生產企業朝著多元化方向發展，電力系統所面臨的故障與問題也呈現出復雜化。因此，加強繼電保護裝置的故障排查工作十分有必要。面臨各類問題，相關工作人員需要快速查找故障并判斷原因，運用科學合規的維修手段，迅速處理保護裝置，提升繼電保護裝置的運轉效果，最終有效推動企業的生產與經營。

參考文獻

[1]趙之瑜，王若旖，陸心澄，韓雨瑤.電力系統繼電保護隱性故障的研究[J].中國設備工程，2021（19）：68-69.

作者簡介：王曉春，男，本科，電工技師，主要從事現場電氣設備維護工作。