芻議繼電保護(hù)的幾種常見故障與處理對策

楊天麗

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局 廣東東莞 523000）

芻議繼電保護(hù)的幾種常見故障與處理對策

楊天麗

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局 廣東東莞 523000）

繼電保護(hù)裝置在日常的運行中，無法避免的會出現(xiàn)一些故障，導(dǎo)致其難以充分發(fā)揮有效的保護(hù)作用，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致變電站運行出現(xiàn)安全隱患，同時也影響供電器的效率和供電過程中的安全以及穩(wěn)定性。本文主要從繼電保護(hù)裝置幾種常見的故障和對策著手進(jìn)行分析，旨在為繼電保護(hù)單位提供科學(xué)的保護(hù)措施，從而為電力設(shè)備安全筑牢堅實的基石。

繼電保護(hù)裝置；問題；處理

1 引言

社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市的規(guī)劃進(jìn)程也在不斷加速，為城市相應(yīng)的配套措施建設(shè)提供了機遇。國家相關(guān)部門在城市繼電保護(hù)措施方面也提出了新要求，繼電保護(hù)裝置在供電系統(tǒng)中發(fā)揮著無可替代的作用。

2 繼電保護(hù)裝置的原理以及構(gòu)成

繼電器的反應(yīng)程度較為靈敏，無論是外部故障還是內(nèi)部故障，都能夠迅速對電路進(jìn)行保護(hù)，這與繼電器的保護(hù)裝置構(gòu)造和原理是分不開的。保護(hù)裝置的組成部分主要有五個部分：輸入、測量、邏輯、執(zhí)行和輸出信號環(huán)節(jié)（如圖1）。對于不同的保護(hù)裝置，輸電線和主設(shè)備都能夠進(jìn)行數(shù)字模擬并及時處理信號，并且依據(jù)不同的信號源和功能（如表1），能夠通過安裝不同類型的繼電器來保證供電系統(tǒng)的正常運行。

圖1 繼電保護(hù)裝置原理圖

表1 繼電保護(hù)的種類

3 繼電器常見故障及案例分析

繼電器的故障主要分為以下幾種：①繼電器內(nèi)部零部件損壞導(dǎo)致高頻通道故障。如插件損壞造成異常的報警，從而導(dǎo)致保護(hù)裝置失去作用；②直流系統(tǒng)接地故障。繼電保護(hù)裝置的密封效果不是很好易導(dǎo)致雨水或者內(nèi)部電線損壞，從而引起繼電保護(hù)裝置失去作用；③直流回路斷線等故障；④繼電保護(hù)裝置異常故障。

3.1 高頻通道故障

高壓線路基本以高頻保護(hù)的方式，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，兩端的保護(hù)裝置能夠使用高頻通道進(jìn)行信息交換，對故障的位置和范圍進(jìn)行判斷，從而達(dá)到本線路的故障能夠快速處理和恢復(fù)。高頻通道的良好狀況，是高頻保護(hù)正確動作的必要條件。一般情況下，高頻通道的的保護(hù)分為以下四種：①閉鎖式；②跳閘式；③閉鎖狀態(tài)加速式；④容許狀態(tài)加速式。

一旦高速通道發(fā)生故障，雙方不能進(jìn)行信號傳遞，將不能對故障產(chǎn)生的區(qū)域有一個明確的判斷，就會導(dǎo)致以下幾種后果出現(xiàn)：

（1）閉鎖式保護(hù)在保護(hù)區(qū)外故障時可能誤動作；

（2）高頻信號無法傳輸，只收本側(cè)間斷的高頻信號，因而在保護(hù)區(qū)外故障時可能誤動作；

（3）跳閘式保護(hù)因信號傳輸受阻，近區(qū)故障無法啟動跳閘；

（4）容許狀態(tài)下加速式保護(hù)不能收到信號，失去作用。

線路正常運行中發(fā)生高頻通道故障，可能原因有：

（1）收發(fā)信機出現(xiàn)故障或電源中斷；

（2）高頻通道內(nèi)的零部件，如分頻器、線路阻波器及其調(diào)諧元件等出現(xiàn)故障。

3.2 直流系統(tǒng)接地故障

直流系統(tǒng)接地的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，經(jīng)研究總結(jié)發(fā)現(xiàn)，具體的原因如下：①戶外保護(hù)箱、電磁鎖或溫度計等密封狀態(tài)老化，雨雪水分進(jìn)入或昆蟲進(jìn)入導(dǎo)致短路；②繼電器內(nèi)部設(shè)備潮濕，絕緣部分受潮；③連接電源的兩端出現(xiàn)損壞現(xiàn)象；④保護(hù)零件的絕緣體損壞；⑤回路中因操作失誤，導(dǎo)致接地或者短路。

3.3 直流回路斷線

直流二次回路斷線，可能影響保護(hù)電源消失、控制回路斷線、操作電源失壓，或者監(jiān)控信號的設(shè)備失靈，導(dǎo)致設(shè)備失去“意識”，斷路器不能成功跳閘。發(fā)生直流斷線情況時，除了要按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理之外，還要查找對應(yīng)的故障點并做相關(guān)的標(biāo)記，最后進(jìn)行及時的處理。

3.4 繼電保護(hù)裝置異常

繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)異常主要以以下幾種情況出現(xiàn)：

3.4.1 保護(hù)電源故障

電力系統(tǒng)的直流系統(tǒng)或交流系統(tǒng)給保護(hù)裝置提供電源，再由繼電保護(hù)裝置內(nèi)部的穩(wěn)壓電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而提供適應(yīng)集電裝置內(nèi)部零件工作的電流。在其正常運行過程中，繼電保護(hù)裝置的內(nèi)部都應(yīng)該以指示燈正常發(fā)光為準(zhǔn)。但是當(dāng)電源裝置故障或者中斷時，指示燈應(yīng)該熄滅，這事就會發(fā)出報警信號，以保護(hù)電源故障，但是失去了電源的正常保護(hù)，部分零件就不能正常運轉(zhuǎn)，有些零件的線路也會閉鎖，從而導(dǎo)致繼電器保護(hù)功能失去作用。

3.4.2 保護(hù)裝置故障

保護(hù)裝置故障是指保護(hù)裝置內(nèi)部元件損壞或運行狀態(tài)不正常。當(dāng)“保護(hù)裝置故障”信號告警時，應(yīng)立即對繼電器保護(hù)裝置進(jìn)行全面的檢查：留意異常信號燈的位置，裝置內(nèi)各種儀表是否正常運轉(zhuǎn)，顯示屏或者打印設(shè)備上是否顯示的有相關(guān)記載，內(nèi)部是否有焦臭味或者冒火花的現(xiàn)象。

4 繼電裝置出現(xiàn)故障時的應(yīng)對方法

4.1 高頻通道出現(xiàn)故障的應(yīng)對措施

（1）立即向運行負(fù)責(zé)人及上級調(diào)度報告；

（2）檢查電源指示燈、收發(fā)信號機是否正常工作；

（3）檢查信號通道能否正常運行，如果不能，就立刻與對方聯(lián)系并一起進(jìn)行處理；

（4）在維修的過程中，應(yīng)申請停用可能誤動作的閉鎖動作式高頻方向保護(hù)和相差高頻保護(hù)。然后對設(shè)備的功能進(jìn)行評析，了解設(shè)備是否需要退出運行或應(yīng)如何處置，按現(xiàn)場要求和上邊部門的命令執(zhí)行；

（5）認(rèn)真做好高頻通道信號檢測，及時發(fā)現(xiàn)并處理問題。特別是對于采用發(fā)信停信方式運行的高頻保護(hù)，即正常運行不發(fā)信，線路故障才起信停信的高頻保護(hù)。高頻通道的信號是否能及時傳輸直接關(guān)系到整個電器設(shè)備的運行，一旦出現(xiàn)問題，將會對繼電器產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。

4.2 直線系統(tǒng)接地處理對策

發(fā)生設(shè)備出現(xiàn)直流接地情況事，工作人員應(yīng)該對受潮的設(shè)備或者接地的地方進(jìn)行特殊處理，對繼電器內(nèi)部的線路、門箱、零件受潮情況進(jìn)行干燥和清潔，同時注意是否有短路現(xiàn)象發(fā)生。在處理的過程中應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行處理。

4.3 電源出現(xiàn)故障的處理對策

首先斷開繼電線圈與電路，測量電阻數(shù)值的大小，如果與規(guī)定值相比過大或過小，就表明繼電線圈出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象或者局部出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，導(dǎo)致了繼電器無法正常工作。如果電阻的數(shù)值正常，在線圈上加額定工作電壓如5V、6V、12V、24V等，這個時候就用萬用表可以測出常開觸點產(chǎn)生了閉合（其觸點兩端電阻指示為零），與此同時也可以觀察到銜鐵之間細(xì)微的動作或聽到吸合的聲音。如果銜鐵之間沒有動作，那么故障就是銜鐵轉(zhuǎn)軸出現(xiàn)磨損或銜鐵之間被異物卡死所產(chǎn)生的后果；如果銜鐵動作但是觸電回路不通暢，那么就是因為觸點表面產(chǎn)生氧化或污染導(dǎo)致接觸電阻過大，此時只需用砂紙打磨一F就可以正常運行了。如果繼電器是完好的，再將其接入電路，加上電源Ec，若繼電器依然無法進(jìn)行正常工作，就要對電器線圈上的實際電壓ui進(jìn)行相關(guān)的測量，這個時候其值一定小于其吸合電壓值ux（其值為額定工作電壓Uw的75～85%）。由其常見電路可知：Uj=Ec-Uce（Uce為晶體管的管壓），通常情況下為了方便，選繼電器額定工作電壓Uw與Ec相等，由于晶體管在工作時處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，Uce僅為0.3V，故yj=Ec=Uw，才使得繼電器能正常動作。一旦Uce過大，Uj口ux，就必然會導(dǎo)致繼電器無法正常運行。造成Uce過大的原因可能是控制電流不足，R值變大或管子的B值變小，管子工作在放大狀態(tài)而未處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，若用萬用表逐一檢查，即可發(fā)現(xiàn)故障。

5 結(jié)束語

總體而言，城市化已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展的階段。在這樣的形式下，相關(guān)人員務(wù)必做好各種問題的研究和處理，不斷的總結(jié)經(jīng)驗。靈活的采用不同的方法，定期進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的排查情況，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行的同時，筑牢電網(wǎng)安全的基石。

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TM77

A

1004-7344（2016）25-0046-02

2016-8-20

楊天麗（1992-），女，江西撫州人，助理工程師，本科，從事電力繼電保護(hù)運行管理及研究工作。