淺談高壓繼電保護系統(tǒng)的原理及其常見故障處理

王遜

【摘 ?要】電，是我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中非常重要的基礎(chǔ)能源，關(guān)系到我國整體經(jīng)濟的發(fā)展。電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行有賴于繼電保護系統(tǒng)正確動作。對繼電保護專業(yè)技術(shù)人員而言，需要掌握電力系統(tǒng)基本知識，應(yīng)用故障檢測及分析辦法，加強對繼電保護方面的維護，增強常見故障及時處置的能力，確保繼電保護系統(tǒng)始終處在安全穩(wěn)定的狀態(tài)。

【關(guān)鍵詞】高壓繼電保護系統(tǒng);原理及其常見故障處理

引言

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展離不開電力行業(yè)的支持，同時電力行業(yè)在科學(xué)技術(shù)的大力配合下發(fā)展非常迅速。繼電器在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛，作用類別也多種多樣。繼電保護系統(tǒng)成為了推進電力系統(tǒng)高效安全運行的關(guān)鍵裝置，需要廣大電力企業(yè)加以研究和應(yīng)用。

1高壓繼電保護系統(tǒng)基本原理

在高壓電力系統(tǒng)當(dāng)中，繼電保護基本原理為采用電氣測量器件檢測所有保護對象的電氣量，如頻率、電流和電壓等，并判斷這些電氣量的性質(zhì)與狀態(tài)，將其作為繼電保護系統(tǒng)輸入量，采用邏輯運算的方法和整定值實施對比，再給出相應(yīng)的邏輯信號用于判斷是否需要進行保護，同時向執(zhí)行機構(gòu)傳輸指令，最后由執(zhí)行機構(gòu)進行保護動作，如發(fā)出警報和跳閘。通過繼電保護，能對高壓電力系統(tǒng)實施動態(tài)監(jiān)測與狀態(tài)信息實時顯示，對所有異常工況和信息進行預(yù)警，并切除系統(tǒng)中存在的故障，最終為正常供用電提供有效保障。通過實踐，繼電保護主要具有以下特點：1）可靠性良好，既不會發(fā)生誤動，也能有效防止拒動。2）在確定故障的具體位置后，確保保護動作只是在系統(tǒng)當(dāng)中對故障進行切除，沒有故障的部分仍可以安全運行。3）在快速反應(yīng)的基礎(chǔ)上對故障進行準(zhǔn)確切除。

2高壓繼電保護系統(tǒng)常見故障

（1）越級跳閘。若某款電氣設(shè)備、某個線路存在故障，周邊的斷路器卻并未馬上跳閘、上級或是上上級斷路器跳閘甚至同時跳閘的時候，停電范圍也會隨即擴大。（2）控制回路故障。高壓繼電保護控制回路故障，屬于相對普遍的故障。該種故障可導(dǎo)致斷路器無法合閘、無法保持、無法跳閘甚至誤跳閘等對電氣設(shè)備運行相當(dāng)不利的行為，干擾變電站設(shè)備的有序工作。（3）直流接地。通常，變電站內(nèi)部的直流系統(tǒng)無法接地運行?？紤]到直流電源有多個不同的分支，線路相對偏長，各種保護、自動化基本上是選擇直流電源。因此，直流接地相對來講也是十分常見的故障。如果直流系統(tǒng)出現(xiàn)一點接地，應(yīng)馬上找到具體的故障點，防止造成更嚴(yán)重的結(jié)局。這是由于，直流系統(tǒng)一旦真的一點接地了，控制回路也將引起誤動甚至是拒動，有時兩點短路還將直接誘發(fā)電源開關(guān)出現(xiàn)跳開的情況。（4）微機保護裝置故障。結(jié)合微機繼電保護裝置的基本特征，微機保護裝置故障可能會有下列幾個不同的誘發(fā)因素：電源。輸出功率不足會，導(dǎo)致輸出電壓降低。如果電壓降低的太多明顯，電路基準(zhǔn)值也將有所改變，甚至出現(xiàn)電路時間變短等諸多不同的問題，干擾邏輯配合。嚴(yán)重時，邏輯功能還將出現(xiàn)誤判。特別是事故出現(xiàn)時，出口、信號以及重動繼電器等均會動作，電源應(yīng)當(dāng)要有絕對的輸出功率。一旦現(xiàn)場真的有了事故，微機保護再也不能傳遞后臺信號，更不可能重合閘，我們需分析輸出功率是不是降低了。逆變電源，必須抓好現(xiàn)場管理。除了要定期檢驗，還應(yīng)遵守行業(yè)的規(guī)程。干擾與絕緣，微機保護原本就缺乏較強的抗干擾性，對講機或是其他設(shè)備基本上都是在保護屏附近使用，這就可能導(dǎo)致邏輯元件出現(xiàn)明顯的誤動作。一般來說，很多微機保護裝置都裝配的有些集中，布線非常密集。使用時間久了，接線焊點可能會留下很多靜電或是塵埃，易搭建起導(dǎo)電通道，這也是繼電保護故障的高發(fā)地。

3高壓繼電保護系統(tǒng)常見故障處理方法

3.1加強事故診斷檢查

在高壓電力系統(tǒng)繼電保護裝置的事故檢查中，常用檢查方式有逆序檢查、順序檢查以及整組試驗檢查，具體如下：①逆序檢查方式指的是一項逆向思維檢查法，可對繼電保護裝置中的故障進行快速準(zhǔn)確定位，根據(jù)微機所提供的信息，可能無法快速確定事故的發(fā)生原因，對此，可采用逆序檢查方式，采用逆向思維模式，從事故的發(fā)生開始逐層查找故障產(chǎn)生根源，有利于縮短故障診斷和處理所需時間。②順序檢查方式是一種比較常見的故障檢查法，其指的是應(yīng)用試驗調(diào)試的方式，逐層往下查找故障的產(chǎn)生原因，這一檢查方式適用于微機保護拒動情況。③整組試驗法可以有效節(jié)約繼電保護事故的處理時間，這一檢查方式主要被應(yīng)用于繼電保護裝置動作檢查中，可檢查出繼電保護裝置的動作是否符合正常運行要求，進而快速找出故障源。

3.2過熱和熔焊

高壓繼電器觸點的故障通常表現(xiàn)為觸點過熱、熔焊、機械損傷等情況。引起這些故障的主要因素有觸點彈性壓力不足、金屬表面發(fā)生氧化反應(yīng)、觸點表面導(dǎo)電性灰塵較多、繼電器設(shè)計容量不足等;觸點在閉合時會引起較大的電弧效應(yīng)，觸點動作時的跳動會引起熔焊。針對以上情況，合理的選擇繼電器型號適應(yīng)使用工況和操作過程中的送電操作，均可在一定程度上消除觸點故障。

3.3設(shè)備與二次線路方面的故障與處理

高壓繼電保護系統(tǒng)由以下幾部分組成：電源、信息采集部分、通信部分、信號輸出部分?？刹捎萌缦麓胧┻M行處理：1）對系統(tǒng)的通信線路進行檢查，確認(rèn)接地線接觸是否正常，并采用合理可行的措施排除干擾源，如使用鐵質(zhì)外柜體，增大二次布線的有效安全距離，設(shè)置屏蔽層來消除內(nèi)部干擾。2）對系統(tǒng)的電源部分進行檢查，確認(rèn)模塊的其它部分是否完好。3）對零序、瓦斯和溫濕度等所有類型的二次線路進行檢查，確認(rèn)接觸是否良好。4）利用鉗形表等儀器測定二次電壓及電流。5）通過對歷史記錄的查看確認(rèn)輸出模塊是否處在正常的狀態(tài)。

3.4高壓繼電保護系統(tǒng)定期維護

在整個電力系統(tǒng)中，繼電保護裝置發(fā)揮著十分重要的作用，因此，必須加強繼電保護裝置定期維護管理，及時發(fā)現(xiàn)問題，并采取有效的解決策略，保證繼電保護裝置能夠在電力系統(tǒng)中正常運行，充分發(fā)揮其運行效益。在對繼電保護裝置進行定期維護管理過程中，不僅可以有效查找和解決各類故障問題，同時還能夠在事故發(fā)生前采取有效的防護策略，進而充分發(fā)揮繼電保護裝置的運行效益，促進電力行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。另外，在對繼電保護裝置進行定期維護管理過程中，可深入了解各類元件的質(zhì)量以及運行情況，準(zhǔn)確把控設(shè)備的更新時間，延長設(shè)備使用壽命，避免由于元件故障而影響繼電保護裝置運行效果。

3.5微機保護故障處理

（1）微機故障信息，對技術(shù)沒有過高要求的故障易于排除。然而，有些故障可能沒有辦法憑我們的主觀經(jīng)驗去排除。該情況下，我們需記錄好故障的基本特征，根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)手冊操作來找出故障的根源，及時排除。（2）屏背面設(shè)備通常為屏側(cè)面裝設(shè)端子排;門頭上安裝了工作電源以及操作電源小型斷路器，同時還包括小母線、蜂鳴器以及警鈴。（3）屏正面設(shè)備，其中上部需安裝機繼電保護裝置，中上部左或是偏下可以安裝信號、動作復(fù)歸按鈕。底端放置信號繼電器或是雙電源切換繼電器，另外再安裝必要的連接片或是信號燈。

結(jié)語

電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行有賴于繼電保護系統(tǒng)正確動作。對繼電保護專業(yè)技術(shù)人員而言，需要掌握電力系統(tǒng)基本知識，應(yīng)用故障檢測及分析辦法，加強對繼電保護方面的維護，增強常見故障及時處置的能力，確保繼電保護系統(tǒng)始終處在安全穩(wěn)定的狀態(tài)。

參考文獻：

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（作者單位：國網(wǎng)甘肅省電力公司酒泉供電公司）