繼電保護裝置的故障分析與檢修策略

張建勛 李朱鋒

摘要：文章對繼電保護裝置的常見故障進行了分類，分析了故障產(chǎn)生的原因和現(xiàn)行檢修策略存在的不規(guī)范、不合理、不完善等問題，并針對這些原因和問題提出選擇科學的狀態(tài)評價方法，嚴把元器件質量關，完善檢修制度，嚴格執(zhí)行檢修制度等改進措施。

關鍵詞：繼電保護裝置；故障分析；檢修策略；電網(wǎng)運行；元器件 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM77 文章編號：1009-2374（2016）10-0124-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.10.061

繼電保護裝置是保障電網(wǎng)安全運行第一道防線，其運行的可靠性直接關系到電網(wǎng)的穩(wěn)定性。當前繼電保護裝置的檢修以人工巡視為主，人工巡視在一定程度上能夠發(fā)現(xiàn)隱患、排除故障，但是隨著變電站和輸電線路的不斷增多，人工巡視的檢修方法逐漸顯現(xiàn)出弊端。比如：定期檢修可能會出現(xiàn)檢修浪費；事后檢修工作太被動，造成的經(jīng)濟和人員損失無法挽回。隨著繼電保護裝置呈現(xiàn)集成化、信息化、智能化、復雜化的發(fā)展趨勢，必須對繼電保護裝置的檢修策略進行調整，本文基于繼電保護裝置常見的事故類型，探討了新形勢下的檢修

策略。

1 繼電保護裝置故障類型

繼電保護裝置由多個部分組成，在運行過程中受人為或非人為因素影響會出現(xiàn)不同類型的故障。根據(jù)多年檢修經(jīng)驗，繼電保護裝置出現(xiàn)的故障主要有：（1）電網(wǎng)非正常運行導致的故障，如供電網(wǎng)絡長時間運行可能會使局部溫度升高，導致繼電保護失靈；（2）電流互感器飽和引發(fā)故障，電流互感器的飽和情況對繼電保護裝置的運行影響很大，如電流出現(xiàn)飽和，繼電保護裝置感應到的二次電流會使定時限過流保護裝置無法及時展開動作；（3）配置不合理導致故障，如果繼電保護裝置的設備配置不夠合理，在運行時會出現(xiàn)故障隱患，比如CT繞組不合理的話，會使母線保護存在死區(qū)；（4）人為因素導致故障，操作人員在繼電保護裝置檢修過程中，使用方法不當，會導致其元器件損壞，如操作人員未能發(fā)展繼電保護裝置發(fā)出的錯誤信號等。

2 繼電保護裝置檢修現(xiàn)狀及存在問題

檢修策略是保證繼電保護裝置安全運行的關鍵，鑒于上述故障類型，對故障原因和現(xiàn)有檢修策略存在的不足進行分析，認為主要有以下四方面問題：

2.1 運行狀態(tài)評價系統(tǒng)有待規(guī)范

隨著狀態(tài)檢修技術的發(fā)展與推廣，越來越多的技術和設備應用到繼電保護裝置的監(jiān)測上來，為評估繼電保護裝置的狀態(tài)和診斷故障提供了基礎，從而提高了繼電保護的可靠性。但是繼電保護裝置在不同地區(qū)、不同電壓等級都有應用，各地的在線監(jiān)測系統(tǒng)不盡相同，監(jiān)測方法也不相同，造成監(jiān)測效果參差不齊。比如：在線監(jiān)測使用還存在很多不規(guī)范的地方，在標準制定、設備招投標、現(xiàn)場施工、運行維護等各個階段出現(xiàn)的問題，都會造成監(jiān)測系統(tǒng)在運行時出現(xiàn)通訊誤報、通訊故障等問題，給在線監(jiān)測管理造成很大困難。

2.2 裝置元器件的可靠性有待提高

一些繼電保護裝置在使用過程中會出現(xiàn)生銹、腐蝕或者螺母不緊等現(xiàn)象，甚至繼電器投切出現(xiàn)問題。根據(jù)元器件的浴盆曲線，如圖1所示，在Ⅰ階段設備與元件在生產(chǎn)、運輸、安裝、調試等過程中的紕漏，會造成新投產(chǎn)的設備發(fā)生事故的概率較大，尤其是一些廠家，在設計、制造、組裝、檢測等環(huán)節(jié)把關不嚴，人員對各項功能的測試不夠熟練，更容易出現(xiàn)故障隱患；在浴盆曲線的Ⅲ階段，設備經(jīng)過長期運行，有些絕緣已老化、機械振動導致器件松動，導致故障發(fā)生率上升。因此繼電保護裝置的設計和制造要嚴格按照國家與相關行業(yè)標準執(zhí)行，從而提高設備的可靠性。

2.3 定期檢查制度有待改進

定期檢查是實現(xiàn)繼電保護裝置可靠性和靈敏性的關鍵，而在實行過程中一些地方卻流于形式。目前定期檢查主要檢查內容有兩方面：一是對設備所用的各個元器件的使用性能、電磁兼容性、老化情況、使用壽命等方面，做出客觀公正的評價，以供電力公司參考；二是巡檢設備的運行性能，使用專業(yè)的分類統(tǒng)計方法，對繼電保護裝置中易發(fā)生故障的地方進行巡檢，并通過定期檢驗來確定檢驗的項目和周期。然而在實際檢查時，對元器件性能的檢查容易流于形式，很少對出廠合格元器件的使用性能進行深究；對運行情況的巡檢也往往帶有操作人員的思維定式，未能全面檢查。

2.4 檢修制度執(zhí)行有待完善

檢修是保證繼電保護裝置正常運行的重要手段。當前一些供電公司的檢修制度存在未按照國家及行業(yè)的相關標準制定的問題。從現(xiàn)場排查結果來看，主要存在的問題有：繼電保護裝置的設備標示不清，個別設備或元器件的檔案材料不完整甚至存在偽造數(shù)據(jù)的現(xiàn)象；一些設備的可疑狀態(tài)未能檢查出來，對于不明原因造成的設備數(shù)據(jù)異常和出現(xiàn)的缺陷未能如實記錄；對可靠性降低的裝置和設備，認為短期不會出現(xiàn)問題而疏于檢查；此對不同廠家的產(chǎn)品往往會檢查對比，但對同一廠家不同批次的同款設備對比不夠，現(xiàn)場排查制度沒有落實，使得部分以次充好的產(chǎn)品得以過關。

3 檢修策略改進措施

3.1 選擇科學的狀態(tài)評價方法

準確地監(jiān)測、評價繼電保護的運行狀態(tài)，并根據(jù)結果及時開展校驗與維護，對電力系統(tǒng)具有重要意義。目前，繼電保護裝置運行狀態(tài)的評價方法以定性為主，評價方法也多種多樣，各種方法準確性差別較大。因此，在具體狀態(tài)評價時，要結合設備的實際運行情況，以設備的設計和施工等參數(shù)為依據(jù)，選擇合適的定性評價方法，再結合專家調查的意見，不僅要參考定性評價結果，還要考慮專家和一些操作人員的經(jīng)驗；或者將各參量賦予權重，以合理的計算模型將定性評價轉化為定量評價，從而使評估的結果更加準確、客觀，接近實際

情況。

3.2 嚴把元器件質量關

在購置設備時，要先了解設備的運行圖紙，認真研讀設備的技術說明書，并對其進行檢查與調試。檢查項目包括如下：外觀檢查：主要設備的外觀和開關機構有無破損，裝置上各個元器件是否完好；二次電纜接線檢查：電纜連接的可靠性，接口部位是否牢固、有無折傷，接線工藝是否符合圖紙要求，回路互感器的使用級別和極性，并與試驗數(shù)據(jù)對比和確認等。調試工作，要做好相應的安全措施和危險點分析，準確記錄設備的運行性能。同時對不同廠家或同一廠家的設備要進行對比分析，選出質量可靠的產(chǎn)品。

3.3 完善檢修制度并嚴格執(zhí)行

合理的檢修制度對提高檢修質量、降低成本都至關重要。隨著裝置自檢水平的提高，對其頻繁的定期檢修會造成“檢修過?！保糁坏瘸霈F(xiàn)故障才檢修，又會出現(xiàn)“檢修不足”。在制定檢修制度時，要根據(jù)設備的實際運行情況，不斷收集和積累檢修數(shù)據(jù)，從而優(yōu)化檢修周期，制定出合理的、主動的防御式檢修方案。

檢修制度的執(zhí)行更為重要。在制定檢修策略的同時，也要制定合理的考核制度，明確人員分工，制定繼電保護進度控制表，并制定出相應的獎懲措施。操作人員按照進度表，對繼電保護裝置進行檢修，管理人員也能清晰、準確地掌握檢修計劃和進度，便于監(jiān)督操作人員的執(zhí)行情況。

4 結語

設備狀態(tài)檢修已成為輸變電設備維修維護技術的一種發(fā)展趨勢，并在電力設備的日常管理工作中開始推廣。本文對繼電保護裝置的常見故障進行分類，分析了故障產(chǎn)生的原因和現(xiàn)行檢修策略存在的問題，針對這些原因和問題，提出相應的改進措施。隨著對繼電保護裝置的深入研究和檢修制度的日益完善，保護裝置的運行可靠性、靈敏性以及使用壽命，都會得到有效的

提高。

參考文獻

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作者簡介：張建勛（1979-），男，浙江龍游人，國網(wǎng)浙江龍游縣供電公司工程師，碩士，研究方向：電力系統(tǒng)運行檢修。

（責任編輯：周 瓊）