電力系統(tǒng)繼電保護常見故障處理方法淺析

豐強+黎虹+熊坤+王曉光

【摘 要】隨著我國科技的發(fā)展進步，電力系統(tǒng)也隨之不斷擴建以及完善，因此其繼電保護的工作就顯得尤為重要。文章主要從繼電保護的作用及其基本要求入手，簡要敘述了繼電保護裝置的重要性，對繼電保護常見的故障進行了分析，最后提出了繼電保護故障的處理措施和方法，旨在為電力系統(tǒng)持續(xù)、穩(wěn)定供電提供一定的指導。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；繼電保護；常見故障；措施

前言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市規(guī)劃發(fā)展的進程也在逐步加快，城市相關(guān)配套設(shè)施的建設(shè)，特別是城市供電系統(tǒng)正面臨著改建與重建的機遇。繼電保護裝置作為電力設(shè)備保證安全的基石，在當前城市供電系統(tǒng)中起到了至關(guān)重要的作用。分析電力系統(tǒng)中繼電保護設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)的故障，并提出相應的處理對策便成為一項十分必要的工作。

1 .電力系統(tǒng)繼電保護概述

1.1 繼電保護的作用

繼電保護能夠保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，在保障電力系統(tǒng)正常運行方面起著無可替代的作用。當電力系統(tǒng)的運行出現(xiàn)故障或錯誤時，繼電保護裝置就會自動運行，并且在保證不用終斷電力系統(tǒng)正常運行的情況下，迅速將發(fā)生故障的部分從電力系統(tǒng)中切除，或者為監(jiān)控人員發(fā)出報警信號使其及時采取對策，從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)受保護部分不遭受損害以及對外供電的不間斷，這種保護方式稱為繼電保護。

1.2 繼電保護的要求

繼電保護裝置是當電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機、線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障或危及其安全運行的事件時，需要向運行人員及時發(fā)出警告信號，或者直接向所工作的斷路器發(fā)出跳閘命令，以終止這些事件發(fā)展的一種自動化設(shè)備。要確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，需滿足以下要求：（1）可靠性：指繼電保護裝置該動作時應可靠動作，不該動作時應可靠不動作?？煽啃允菍^電保護裝置性能的最根本的要求，可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。（2）選擇性：指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護切除故障，當故障設(shè)備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設(shè)備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。（3）靈敏性：指在設(shè)備或線路的被保護范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時，保護裝置應具有必要的靈敏系數(shù)，各類保護的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定，選擇性和靈敏性的要求通過繼電保護的整定實現(xiàn)。（4）速動性：指保護裝置應盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。

2 .繼電保護裝置的重要性

繼電保護裝置是在電力系統(tǒng)電氣量相關(guān)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常變化情況下必需的一種保護裝置，它在電力運行數(shù)據(jù)信息方面為監(jiān)控人員及時提供準確有效的信息。同時，在電力系統(tǒng)故障發(fā)生后及時進行相應動作，將故障部分自動切出，從而使損失降至最低。在做出必要動作之后，繼電保護裝置將對值班監(jiān)控人員發(fā)出報警信號，以使其及時采取相應措施，使電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作，降低故障造成的危害。只有深刻地了解繼電保護裝置的重要性，才能促使我國電力企業(yè)在今后繼電保護裝置的維護檢修工作中提高認識，有效提升繼電保護裝置操作、維護、檢修的水平。

3 .電力系統(tǒng)繼電保護常見故障分析

3.1 PT 二次電壓回路故障

如 220kVPT，變比為 2200，停電的一次母線即使未接地，其阻抗雖然較大，假定為 1MΩ，但從 PT 二次測看到的阻抗只有1000000/（2200）2≈0. 2Ω，近乎短路，故反充電流較大，將造成運行中的 PT 二次側(cè)小開關(guān)跳開或熔斷器熔斷，使運行中的保護裝置失去電壓，可能造成保護裝置的誤動或拒動。

3.2 繼電器觸點故障

如，某變電站進行 35kV I 段母線倒閘操作，將 35kV I 段母線PT 停運后，發(fā)現(xiàn) 35kV I 段母線電壓二次回路仍有電壓的存在，且與 35kV II 段母線電壓一致。當時 35kV 母線為分列運行，母線電壓并列裝置在分列位置。我們在檢查母線電壓并列回路時發(fā)現(xiàn)無異常，為此我們對35kV 線路保護的電壓切換回路進行了檢查。檢查發(fā)現(xiàn)，為原來運行在 35kV I 母的一條線路在倒閘 II 母運行后，其電壓切換復歸回路中的 I 母刀閘輔助觸點不到位，未能將常閉觸點打開，從而導致了 35kV I、II 段母線電壓在此處有并列現(xiàn)象，經(jīng)過對 I 母刀閘輔助觸點的調(diào)整后，35kV 母線電壓正常。

3.3 電流互感器飽和故障

配電系統(tǒng)設(shè)備終端負荷不斷的增容會導致生活中我們常說的“短路”現(xiàn)象，又因不同的設(shè)備終端所承受的負荷的增容都具有持續(xù)性，從而會導致短路時產(chǎn)生極大的電流，而且如果在靠近系統(tǒng)終端的設(shè)備區(qū)發(fā)生電路短路，其短路時產(chǎn)生的電流甚至會超過設(shè)備額定電流的100 倍。當處于常態(tài)短路時，電流互感器越大，其工作誤差也會隨著短路時產(chǎn)生的電流逐漸增倍而增大，甚至會降低電流速斷保護的靈敏度，還可能阻止其進行工作。當電流互感器感應到的電流出現(xiàn)飽和，線路短路時，其再次感應的二次電流小于或者接近0時，定時限過流保護裝置會因此而無法展開動作。可見，電流互感器感應到電流飽和會對繼電保護產(chǎn)生重要的影響。

4 .繼電保護故障的處理措施和方法

4.1 保障繼電保護正常運行的措施

為保障繼電保護正常運行，應采取以下措施：（ 1 ）合理配置人員。合理配置、調(diào)度工作人員，可以保障其工作順利進行，同時也能提高工作人員的工作效率。（ 2 ）明確工作目標。對工作人員和技術(shù)人員的工作目標有一個明確的劃分，將目標劃至具體的人員，會使每個人員都能清晰地知道自己所負責的工作內(nèi)容，從而提高其工作效率，保證電力系統(tǒng)正常運行。（ 3 ）完善規(guī)章制度。針對繼電保護的特點，制定和完善保護裝置運行管理的一系列規(guī)章制度，逐步采用計算機管理繼電保護設(shè)備臺賬、常見故障分析、運行期間維護、定期校驗維修以及缺陷處理等檔案。

4.2 替換法

當繼電保護設(shè)備出現(xiàn)故障時，必須迅速采取對策來處理故障，以免造成嚴重的后果。對于不同的故障應采取不同的對策進行處理，若是無法被元器件記錄分析或不能確定是否因元器件損壞而造成的故障，替換法是處理故障的最佳選擇。所謂替換法，就是用完好的元件來代替被懷疑或者認定存在故障的元件，從而來判斷其好壞，使用替換法可以快速縮小故障查找的范圍，使繼電保護故障的查找速度能盡可能的加快，以減少因故障導致的損失。

4.3 參照法

除替換法以外，也可以選擇參照法來處理無法被記錄分析或不能確定是否因元器件損壞而造成的故障。所謂參照法，就是把正常設(shè)備和非正常設(shè)備的技術(shù)參數(shù)進行一一比照，從而找出其中的故障點。在進行繼電器定值校驗時，如果發(fā)現(xiàn)某一只繼電器測試值和整定值得出的數(shù)據(jù)相距甚遠時，應當立即對繼電器上的刻度值進行調(diào)整，在其他相同回路同類繼電器中用同只表計去測量進行比較，以此來作為前一只繼電器測試值的參考，從而判斷該繼電器是否發(fā)生故障。

5.結(jié)束語

隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，計算機和通信技術(shù)快速提高，繼電保護技術(shù)也會面臨新的挑戰(zhàn)和機遇，其將沿著計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化的發(fā)展方向去發(fā)展。在這種形勢下，我們更應提高維修人員的專業(yè)技能，強化對繼電保護設(shè)備的管理工作，增強工作人員處理繼電保護故障的能力，使這些故障可以快速排除、及時處理，從而保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、持續(xù)性。

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