淺談電氣繼電保護(hù)的常見故障及維修技術(shù)

王利強(qiáng)

摘要：在電力系統(tǒng)中，主要分為高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)，高壓系統(tǒng)主要通過繼電保護(hù)對(duì)其設(shè)備及線路進(jìn)行保護(hù)，以保證供電系統(tǒng)的安全、減少事故發(fā)生；但由于電力網(wǎng)絡(luò)級(jí)數(shù)和設(shè)備比較多，繼電保護(hù)種類復(fù)雜，經(jīng)常出現(xiàn)繼電保護(hù)故障，造成斷路器誤動(dòng)、拒動(dòng)、越級(jí)動(dòng)作及其它控制回路故障。本文對(duì)常見繼電保護(hù)故障及維修技術(shù)進(jìn)行了初步探討。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；故障；探討

一、電氣繼電保護(hù)概述

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中的設(shè)備、線路發(fā)生故障或事故運(yùn)行的事件時(shí)，發(fā)出預(yù)告報(bào)警信號(hào)、斷路器發(fā)出跳閘，切除故障、避免危險(xiǎn)事件發(fā)展的一套保護(hù)系統(tǒng)，它主要由測(cè)量、控制、判斷、執(zhí)行等幾部分構(gòu)成。

繼電保護(hù)主要分為傳統(tǒng)型繼電保護(hù)和微機(jī)型繼電保護(hù)。傳統(tǒng)型繼電保護(hù)主要由CT、繼電器、線圈、跳合閘控制回路及信號(hào)指示等組成。微機(jī)型繼電保護(hù)主要由CT、微機(jī)保護(hù)裝置、線圈、控制回路組成。隨著微機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展，繼電保護(hù)裝置同時(shí)具有了保護(hù)、測(cè)量、控制功能。

二、繼電保護(hù)原理及作用

繼電保護(hù)的基本原理是：通過PT、CT等設(shè)備在故障時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)（電流、電壓、相角等），與保護(hù)設(shè)定時(shí)的參數(shù)進(jìn)行比較，根據(jù)它們之間的差值，按照邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行判別，進(jìn)而發(fā)出警告信號(hào)或通過控制回路跳開相應(yīng)斷路器。

繼電保護(hù)系統(tǒng)作用是自動(dòng)、快速、選擇地將故障設(shè)備、線路切除，保證其它非故障線路的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，減少對(duì)事故設(shè)備及線路的損害，遏制不安全事故的發(fā)生。

三、繼電保護(hù)要求

（1）、可靠性：指保護(hù)該動(dòng)作時(shí)動(dòng)作，不該動(dòng)作時(shí)不動(dòng)作。確保切除的是故障設(shè)備或線路。

（2）、選擇性：指首先由故障設(shè)備或線路就近的斷路器切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，才允許由相鄰設(shè)備、線路的保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障。避免越級(jí)跳閘。

（3）、靈敏性：指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路、接地時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)。保證有故障時(shí)可靠接觸。

（4）、速動(dòng)性：指保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障。其作用是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減少故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障范。

四、繼電保護(hù)常見故障

1、越級(jí)跳閘

當(dāng)電氣設(shè)備和線路發(fā)生故障時(shí)，就近的保護(hù)設(shè)備的斷路器不跳閘、上一級(jí)或再上一級(jí)斷路器跳閘以及同時(shí)跳閘情況出現(xiàn)，引起停電范圍擴(kuò)大。

2、控制回路故障

繼電保護(hù)控制回路故障是最常見的一種故障，控制回路故障引起斷路器不能合閘、合閘后不能保持、不能跳閘、誤跳閘等影響電氣設(shè)備安全運(yùn)行，影響變電站設(shè)備的正常運(yùn)行。

3、直流接地

一般變電站的直流系統(tǒng)不接地運(yùn)行，但由于直流電源分支較多，線路較長(zhǎng)，保護(hù)、信號(hào)、自動(dòng)化大部分都用直流電源，所以直流接地是很普遍的一種故障，當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，必須盡快查出故障點(diǎn)，以避免引起嚴(yán)重后果。因?yàn)槿绻绷飨到y(tǒng)再有一點(diǎn)接地，很可能引起繼電保護(hù)控制回路誤動(dòng)、拒動(dòng)、甚至引起兩點(diǎn)短路造成直流電源開關(guān)跳開。

4、微機(jī)保護(hù)裝置故障

微機(jī)變壓器保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)應(yīng)用最多的微機(jī)保護(hù)裝置。適用于110 kV及其以下各種電壓等級(jí)各種接線方式的變壓器。常用微機(jī)變壓器保護(hù)主要有WBH-812、WBH-813、WBH-814。WBH-812裝置完成變壓器的差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)保護(hù)采用二次電流自動(dòng)調(diào)整相位的方法，并提供了可靠的勵(lì)磁涌流判據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)四側(cè)差動(dòng)；WBH-813裝置完成變壓器一側(cè)的后備保護(hù)和測(cè)控功能；WBH-814裝置完成變壓器非電量保護(hù)，需要延時(shí)的非電量不需要外加延時(shí)繼電器，由CPU延時(shí)出口。人機(jī)接口采用大屏幕、圖形化、漢化、彩色液晶，十進(jìn)制定值在線整定，實(shí)時(shí)顯示運(yùn)行參數(shù)等。裝置具有故障錄波功能，格式與COMTRADE兼容。支持IEC60870-5-103通訊規(guī)約，設(shè)有兩組通訊接口（雙RS-485或雙RS-232）滿足變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)和繼電保護(hù)管理信息系統(tǒng)的要求。

隨著微機(jī)保護(hù)裝置的應(yīng)用，微機(jī)保護(hù)裝置本生的故障也經(jīng)常發(fā)生，其CPU、各通道發(fā)生故障，引起繼電保護(hù)不能正常工作。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員不能對(duì)故障進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)叫廠家派技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。

五、繼電保護(hù)常見故障維修技術(shù)

1、越級(jí)跳閘故障維修技術(shù)

1）檢查故障點(diǎn)就近斷路器是否損壞及控制回路是否正常；2）對(duì)繼電保護(hù)定值重新進(jìn)行計(jì)算，包括定值、時(shí)限等，查看保護(hù)定值是否設(shè)置正確；3）重新校驗(yàn)這幾級(jí)斷路器保護(hù)選擇性是否設(shè)計(jì)合理。

2、控制回路故障維修技術(shù)

檢查控制回路故障應(yīng)按照?qǐng)D紙控制原理圖并結(jié)合實(shí)際操作現(xiàn)象逐一進(jìn)行排查，但原則是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜：1）首先應(yīng)檢查控制電源是否正常，控制回路電源開關(guān)是否跳開，如電源正常，開關(guān)跳開，應(yīng)再試合一遍，如再跳，需查明原因、處理正常后再送2）手動(dòng)儲(chǔ)能，手動(dòng)分合閘斷路器，檢查斷路器本體是否正常，合閘后，是否能保持自鎖。如斷路器本體跳合閘不行，應(yīng)對(duì)斷路器本體進(jìn)行維修，檢查儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、分合閘機(jī)構(gòu)等。3）檢查控制回路端子上各接線是否松動(dòng)；是否有接觸不良及斷線情況，如遇松動(dòng)情況，應(yīng)緊固。4）檢查斷路器機(jī)械閉鎖繼電器是否損壞，發(fā)現(xiàn)損壞后進(jìn)行更換5）斷路器輔助接點(diǎn)是否正常；常開常閉接點(diǎn)在線圈吸合后是否正常。6）手車位置繼電器輸出接點(diǎn)及指示是否和手車實(shí)際位置相符。

3、直流接地故障維修技術(shù)

直流接地采取的維修步驟是：根據(jù)投運(yùn)模式，操作情況和氣候影響的判斷可能是地面的地方，使用一個(gè)查找方式。1、特別應(yīng)查找室外地方，因?yàn)槭彝庵绷骶€路在下雨、下雪后最容易引起直流接地，另一個(gè)重點(diǎn)就是在有些現(xiàn)場(chǎng)的示流器、電磁閥如果使用了直流電源，也應(yīng)作為一個(gè)檢查重點(diǎn)。2、因?yàn)橹绷飨到y(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)都裝有直流監(jiān)察裝置，可以采取將直流屏上所有直流輸出回路開關(guān)全部斷開，逐一送電，再根據(jù)電源監(jiān)察裝置情況，判定哪一路直流發(fā)生接地。3、直流開關(guān)下面如果還有很多支路，也采用這種辦法，直到查明哪條支路發(fā)生直流接地。4、確定支路后，將這一支路所有地方用萬(wàn)用表進(jìn)行檢查、測(cè)量，直至查出直流接地點(diǎn)，消除直流接地故障。

4、微機(jī)保護(hù)裝置故障維修技術(shù)

現(xiàn)在微機(jī)保護(hù)裝置都由很多板塊構(gòu)成：CPU、測(cè)量、控制、通信等。維修微機(jī)保護(hù)裝置時(shí)，先將保護(hù)裝置保護(hù)退出，根據(jù)保護(hù)裝置報(bào)警提示，對(duì)后面各板塊端子進(jìn)行測(cè)量，初步判定故障板塊。再用相應(yīng)儀器進(jìn)行進(jìn)一步測(cè)量、檢查，找出故障板塊。用備用板卡將故障板卡換下，重新上電，查看微機(jī)保護(hù)是否正常。如果現(xiàn)場(chǎng)沒有備件，而這款微機(jī)保護(hù)裝置在現(xiàn)場(chǎng)有很多臺(tái)，可將正常微機(jī)保護(hù)裝置的相應(yīng)板卡，拆下，換在故障板卡上，查看是否正常，最后將板卡裝回原保護(hù)裝置，并聯(lián)系廠家購(gòu)買相應(yīng)板塊。

六、結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和制造技術(shù)的不斷提高，新的繼電保護(hù)裝置層出不窮，我們要對(duì)這些新的繼電保護(hù)裝置性能加以熟悉和掌握。本文對(duì)電氣繼電保護(hù)常見故障及其維修處理技術(shù)進(jìn)行了論述。通過對(duì)繼電保護(hù)幾種常見故障及處理辦法的分析，提供一條解決對(duì)應(yīng)故障和缺陷的可行化措施，以求可以相對(duì)準(zhǔn)確并且快速的消除故障和缺陷，僅供同行參考。

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