電力系統(tǒng)繼電保護(hù)常見故障及對(duì)策

任杰峰 陳晨

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司 江蘇 鹽城 224005

引言

電網(wǎng)管理中的一項(xiàng)重要工作就是繼電保護(hù)工作，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)在維護(hù)設(shè)備正常運(yùn)行方面具有非常重要作用的，是電力設(shè)備安全運(yùn)行的有效保障。繼電保護(hù)設(shè)備的功能有許多，例如保障電力設(shè)備安全，保障電力設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，防止電力系統(tǒng)大規(guī)模運(yùn)行故障，防止電力系統(tǒng)相關(guān)安全事故發(fā)生。所以，通過對(duì)繼電保護(hù)的相關(guān)常見性問題進(jìn)行思考，希望可以探討出電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障后繼電保護(hù)的應(yīng)對(duì)方法還有相應(yīng)措施，進(jìn)而使相關(guān)工作人員了解繼電保護(hù)的重要意義。

1 電力繼電保護(hù)裝置的重要意義

電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置是需要經(jīng)過電流，還有電壓等的電氣量的異常變化進(jìn)而來達(dá)成的一種繼電保護(hù)。對(duì)于電力系統(tǒng)的安全保護(hù)來說，繼電保護(hù)裝置的使用是有著非常大的意義的。繼電保護(hù)裝置可以給有關(guān)工作人員提供較為基礎(chǔ)和準(zhǔn)確的電力運(yùn)行方面的各種信息，不僅如此，其還可以在電力系統(tǒng)故障出現(xiàn)之后提供快速的應(yīng)對(duì)措施，這樣就可以將故障部位自動(dòng)識(shí)別出，進(jìn)而降低故障的損失。并且，在做出必要的對(duì)應(yīng)措施之后，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定的施工，使其故障率降低。對(duì)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的重要性，是可以促進(jìn)電力企業(yè)繼續(xù)電保護(hù)的保養(yǎng)以及相關(guān)維護(hù)水準(zhǔn)的提升的，這都有助于增加有關(guān)工作人員對(duì)于繼電保護(hù)的保養(yǎng)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，增加企業(yè)維修水平的提升[1]。

2 繼電保護(hù)類型

繼電保護(hù)系統(tǒng)是要確保電力系統(tǒng)日常可以安全穩(wěn)定運(yùn)行的一種保障系統(tǒng)，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)了故障以及運(yùn)行障礙的時(shí)候，繼電保護(hù)系統(tǒng)就要開始自動(dòng)進(jìn)行處理工作了，繼電保護(hù)系統(tǒng)是要在處理問題的同時(shí)保證電力系統(tǒng)可以仍然繼續(xù)運(yùn)作而不必暫停，換個(gè)角度來說就是要將發(fā)生故障路段進(jìn)行系統(tǒng)暫時(shí)剝離，待問題解決之后在聯(lián)通回去，同時(shí)也可以為相關(guān)檢查的工作人員進(jìn)行故障報(bào)警，使工作人員可以及時(shí)進(jìn)行故障維護(hù)，這種趨近完美的保障系統(tǒng)就是繼電保障系統(tǒng)。繼電保護(hù)系統(tǒng)要保證電力系統(tǒng)的平穩(wěn)安全運(yùn)行，一定要滿足可靠性以及對(duì)于問題路段的選擇性，還需要滿足對(duì)于保護(hù)裝置必要的靈敏性，以及對(duì)于排除問題解決問題的速動(dòng)性這幾大特點(diǎn)才行。

要想將電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置的日常維護(hù)還有故障處理的工作做好，第一點(diǎn)就是要確認(rèn)好繼電保護(hù)的類型，并且根據(jù)繼電保護(hù)的特點(diǎn)來制定相應(yīng)的方法以及策略，從而對(duì)繼電保護(hù)裝置以及相關(guān)故障進(jìn)行處理。選擇合適的繼電保護(hù)系統(tǒng)是保障電力系統(tǒng)的安全前提，電力專業(yè)從技術(shù)的角度來劃分，繼電保護(hù)共有以下幾種類型：

2.1 作用功能型、對(duì)象保護(hù)型

繼電保護(hù)從功能和作用的角度來進(jìn)行劃分就是功能作用型，它主要包括異常動(dòng)作保護(hù)和短路保護(hù)這兩方面。異常保護(hù)主要為設(shè)備的失磁以及低頻等，除此之外系統(tǒng)保護(hù)則屬于短路故障保護(hù)。

對(duì)象保護(hù)型顧名思義就是從繼電保護(hù)的對(duì)象進(jìn)行相應(yīng)的劃分，例如發(fā)電機(jī)機(jī)電保護(hù)和變壓器機(jī)電保護(hù)。

2.2 原理型、結(jié)構(gòu)型

繼電保護(hù)是要根據(jù)電力理論原理以及相關(guān)觀點(diǎn)來設(shè)置，所以在繼電保護(hù)裝置動(dòng)作原理角度查看可得歸類有超電壓、超電流、超額定等形式。

結(jié)構(gòu)型顧名思義就是要從繼電保護(hù)的裝置結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行劃分，按照結(jié)構(gòu)的角度來區(qū)別繼電保護(hù)，繼電保護(hù)的種類較多，比如數(shù)字保護(hù)型、模式保護(hù)型、計(jì)算保護(hù)型。所以對(duì)這些繼電保護(hù)的類型認(rèn)真區(qū)別就可以清楚地選擇所需要的繼電保護(hù)了[2]。

3 對(duì)于繼電保護(hù)的常見故障探討

3.1 運(yùn)行中的故障

運(yùn)行故障相對(duì)來說是一種危害性非常大的故障問題形式，并且運(yùn)行故障的情況是很常見的。在電力設(shè)備進(jìn)行長時(shí)間運(yùn)行的過程中會(huì)出現(xiàn)一些部位溫度過高的情況，因此就會(huì)致使繼電裝置發(fā)生失控情況，這就都屬于運(yùn)行的故障。

3.2 繼電保護(hù)裝置的故障

繼電保護(hù)裝置的故障大多是受到繼電裝置質(zhì)量影響，這一點(diǎn)在機(jī)電型以及電磁型繼電保護(hù)中都異常明顯。繼電裝置本身的質(zhì)量如何，是決定運(yùn)行問題是否出現(xiàn)的重要原因，質(zhì)量很高自然故障率就低。因此，為了減少繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)的故障概率，在進(jìn)行安裝的時(shí)候一定要嚴(yán)格選擇繼電保護(hù)裝置。

3.3 由電流互感飽和所引發(fā)的故障

在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中有一種經(jīng)常出現(xiàn)的狀況，這種狀況就是電流互感飽和狀況。這種飽和對(duì)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的影響是相當(dāng)嚴(yán)重的。配電系統(tǒng)的有關(guān)器具的終端負(fù)荷會(huì)不斷增容，一旦出現(xiàn)短路，這時(shí)對(duì)應(yīng)電流就會(huì)變大。這是一種因?yàn)殡娐范搪匪纬傻木薮鬀_擊力，致使電流一旦貼近終端設(shè)備過近就會(huì)引發(fā)電力設(shè)備起火燃燒的情況。除此之外，在電力設(shè)備出現(xiàn)短路時(shí)期，一旦出現(xiàn)了互感電流飽和的情況，就會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)二次電流偏低狀況。這就會(huì)致使定時(shí)限過流保護(hù)裝置無法正常工作，從而電力系統(tǒng)全部都會(huì)受到影響而無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.4 分散性露點(diǎn)故障

在電力系統(tǒng)中一部分線路或者當(dāng)電力設(shè)備的絕緣水平低下所導(dǎo)致漏電，總之就是絕緣度不夠，這種故障就是分散性漏電故障。相較于其他電力系統(tǒng)，它的工程量大、密度性高，那么它就是分散性漏電故障。一旦這種故障出現(xiàn)了，那么電力系統(tǒng)全部都會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)不良以至于難以正常工作。因此要避免此類事故的發(fā)生，一定要結(jié)合電力系統(tǒng)的實(shí)際需要來對(duì)漏電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行安裝并要對(duì)此加強(qiáng)長期檢查修理。

3.5 不按規(guī)定使用開關(guān)保護(hù)設(shè)備從而出現(xiàn)的故障

在繼電保護(hù)中開關(guān)保護(hù)設(shè)備也是一項(xiàng)不容忽視的關(guān)鍵因素，一旦開關(guān)保護(hù)設(shè)備的相關(guān)使用還有選擇不適當(dāng)，就會(huì)引發(fā)繼電保護(hù)的故障。特別是在采用了開關(guān)站的方式的地方，在變電所以及配電電壓器的整體供電模式中的配電密度很集中的地方，這就需要自動(dòng)化開關(guān)設(shè)計(jì)的繼電保護(hù)裝置了，如果不這么做就會(huì)非常容易出現(xiàn)超負(fù)荷的運(yùn)行狀況，進(jìn)而導(dǎo)致電力系統(tǒng)全部不能進(jìn)行安全正常運(yùn)行。

3.6 產(chǎn)源故障

在繼電保護(hù)裝置的具體運(yùn)作中，繼電保護(hù)裝置的質(zhì)量可否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，是故障出現(xiàn)概率大小的主要原因。因此，要對(duì)繼電保護(hù)裝置的相關(guān)精度差，還有其材質(zhì)都進(jìn)行嚴(yán)厲的管控。要是裝置的性能非常不好，就會(huì)使產(chǎn)源故障發(fā)生的概率大大提升，此外，在使用繼電保護(hù)裝置時(shí)，一旦晶體管的整體性質(zhì)量還有性能非常低，那么就非常有可能致使繼電保護(hù)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)不和諧，嚴(yán)重的還會(huì)發(fā)生停止運(yùn)轉(zhuǎn)或者是胡亂運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況。

3.7 隱形故障

據(jù)有關(guān)部門的調(diào)查顯示，出現(xiàn)大規(guī)模的停電事故或者是電力保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行故障，都與繼電保護(hù)的隱形故障有著非常相關(guān)的聯(lián)系，因此繼電保護(hù)裝置的隱形故障就是觸發(fā)危險(xiǎn)的主要成因，電力部門的相關(guān)工作人員一定要對(duì)此提高警惕，在一些重要的輸電管理的線路中一定要加強(qiáng)對(duì)其的運(yùn)行管理，繼電保護(hù)裝置的有關(guān)人員一定要嚴(yán)格查看跳閘器件的相應(yīng)工作狀況，這樣才可以在繼電保護(hù)裝置真正的發(fā)生不明故障之時(shí)，可以最快發(fā)出有效的指令[3]。

4 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)一些常見故障對(duì)策

4.1 直觀法

所謂直觀法就是通過工作人員的視覺以及嗅覺來判斷電力設(shè)備是否出現(xiàn)故障以及隱患的方法。例如，在電力繼電保護(hù)故障一旦發(fā)生的時(shí)候就會(huì)有燒焦的氣味透露出來，這就是嗅覺判斷，如果觀察發(fā)現(xiàn)有的電氣設(shè)備有燒焦發(fā)黃現(xiàn)象出現(xiàn)，那么就能確定電力系統(tǒng)必然是出現(xiàn)了問題。直觀法是常用方法，當(dāng)電力繼電故障一旦出現(xiàn)了問題就要首先使用直觀法來判斷故障嚴(yán)重性以及思考相應(yīng)原因。這種方法可以很好地適應(yīng)于那些由儀器無法測試以及不能進(jìn)行相同元件替換，但是必須快速查尋故障位置的狀況，同時(shí)這種方法也是最省時(shí)間最省力的解決方法。

4.2 置換法

置換法是電力繼電保護(hù)中常用的一種方法，并且此種方法的時(shí)效性非常高，顧名思義就是當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)有部件有問題故障需要修理的時(shí)候，就直接通過用最好的元件對(duì)舊元件進(jìn)行替換，通過這種方式來解決問題。這種方式還可以檢驗(yàn)電力繼電系統(tǒng)到底是不是因?yàn)檫@個(gè)元件才導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障。通過置換法來排除電力繼電保護(hù)故障是非常有益于檢查范圍縮小的，可以大大節(jié)省問題排查的時(shí)間，進(jìn)而采取相應(yīng)的措施手段來對(duì)電力系統(tǒng)展開維修。

4.3 參照法

如果電力繼電保護(hù)故障是由于線路連接錯(cuò)誤進(jìn)而定值校驗(yàn)就會(huì)出現(xiàn)測定值比期望值誤差大的情況。但是這仍然不能在技術(shù)上來確定所發(fā)生故障的具體原因，這種時(shí)候就可以使用參照法來進(jìn)行電力故障保護(hù)。參照法就是正常設(shè)備與非正常設(shè)備來進(jìn)行一個(gè)參數(shù)的對(duì)照，進(jìn)而找出不正常運(yùn)行設(shè)備的故障原點(diǎn)。例如，在對(duì)設(shè)備或者相應(yīng)的線路進(jìn)行相關(guān)改造以及置換方法后，電力系統(tǒng)仍不能正常恢復(fù)，此處就可以采用參照法來對(duì)同類型電力設(shè)備線路進(jìn)行檢驗(yàn)，除此之外，在不能確定繼電裝置是否正常良好的時(shí)候，就可以對(duì)照相關(guān)其他回路繼電器參數(shù)來調(diào)整電力繼電器刻度值，借此來發(fā)現(xiàn)繼電器是否已經(jīng)呈現(xiàn)正常運(yùn)行。

4.4 短接法

如果電磁鎖失靈以及電路回路開路或者繼電器接點(diǎn)動(dòng)作不正常的現(xiàn)象出現(xiàn)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障的時(shí)候，就要采用短接法來進(jìn)行故障的查詢處理了。這種方法就是要在所認(rèn)為出現(xiàn)故障的線路區(qū)來對(duì)線路的短接處理進(jìn)行排查。在實(shí)行短接后故障消除則說明故障就在此線路中，就可以通過進(jìn)行線路的更換來進(jìn)行相應(yīng)的問題解決，如果短接之后還不能使問題位置得到確認(rèn)，就可以通過逐段排查的方式漸漸縮小范圍進(jìn)行故障排查。

4.5 逐項(xiàng)拆除法

逐項(xiàng)拆除法的使用情況一般在于出現(xiàn)了直流接地以及交流電源熔放不上之類的狀況時(shí)，同時(shí)這也是一項(xiàng)相對(duì)有效的故障排查方法，就是要通過將相互并聯(lián)在一起的二次回路按照相關(guān)順序的拆解，拆解之后再進(jìn)行依此的重新裝接，以這樣的方式進(jìn)行范圍的排查，以此來查找出故障點(diǎn)。例如，出現(xiàn)了直流接地的故障需進(jìn)行檢查，就可以根據(jù)負(fù)荷重要性，3s內(nèi)進(jìn)行拉路法以斷開直流屏供應(yīng)負(fù)荷的各種回路，再通過斷開后一部分的回路的方式來進(jìn)行故障的處理，如果相應(yīng)故障已經(jīng)消失，那就說明故障就在這段回路上，還可以以這種方法進(jìn)行線路的指路問題查找，以此來確定所有故障的位置。

5 結(jié)束語

總結(jié)全文所述，可以得知繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中非常重要的工作，其對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行非常有效的保護(hù)，因此相關(guān)的工作人員一定要對(duì)繼電保護(hù)電力系統(tǒng)高度重視，將電力繼電事故切實(shí)地降低下來，從而可以使電力系統(tǒng)長期正常安全的運(yùn)行。伴隨著當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，電力繼電保護(hù)領(lǐng)域也是日新月異，新的功能以及特點(diǎn)層出不窮。所以相關(guān)工作人員要在實(shí)際的應(yīng)用中提升繼電保護(hù)的性能以應(yīng)對(duì)未來的需求。除此之外，工作人員還要加強(qiáng)對(duì)于各種故障的熟練應(yīng)對(duì)，從而確立電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全保障。