電力系統(tǒng)繼電保護(hù)常見故障分析與檢修技術(shù)探討

楊帆

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對繼電保護(hù)裝置而言，自動化、數(shù)字化是最顯著的優(yōu)勢。同時，它在故障排除或是維修中也得到全面的運(yùn)用，對電力行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展有一定推動意義。由于繼電保護(hù)故障診斷技術(shù)涵蓋面偏廣，包括物理或是數(shù)學(xué)，診斷和維修技術(shù)也比較多元化。故而，我們必須對繼電保護(hù)系統(tǒng)的功能和特征展開系統(tǒng)地探究，確保該系統(tǒng)可以保障電力行業(yè)的穩(wěn)定。

1 電氣繼電保護(hù)概述

電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)是當(dāng)設(shè)備或是線路出現(xiàn)故障時，作出報(bào)警信號、跳閘，以便切除故障、預(yù)防危險(xiǎn)事件的專業(yè)保護(hù)系統(tǒng)，涵蓋測量、判斷、控制和執(zhí)行等多個不同的部分。繼電保護(hù)也有兩種不同的劃分，一是傳統(tǒng)型，二是微機(jī)型。前者涵蓋了PT、線圈以及繼電器等基本的構(gòu)成部分；后者，涵蓋了PT、微機(jī)保護(hù)裝置、CT、線圈以及控制回路等諸多不同的部分。

2 繼電保護(hù)的要求

（1）可靠性：在該動作時立即動作，在不該動作的情況下不動作，及時對故障線路或是設(shè)備進(jìn)行切除。

（2）選擇性：利用和故障設(shè)備或是線路距離偏短的斷路器，對故障予以切除。如果故障線路或是保護(hù)拒動，由周邊設(shè)備或者某個斷路器啟動失靈保護(hù)，及時地切除故障。該種做法，可以防止越級跳閘[1]。

（3）靈敏性：在線路或是設(shè)備合理的被保護(hù)范圍，出現(xiàn)接地或者是短路故障，此時保護(hù)裝置應(yīng)當(dāng)達(dá)到相應(yīng)的靈敏系數(shù)，確保故障出現(xiàn)時可以安全地接觸。（4）速動性：保護(hù)裝置能夠?qū)Χ搪饭收嫌枰钥焖偾谐?。速動性有助于增加系統(tǒng)的平穩(wěn)性，縮短故障范疇，避免對故障線路帶來毀滅性的損傷。

3 繼電保護(hù)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(kuò)大。

（2）控制回路故障。繼電保護(hù)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(yùn)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(yùn)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(hù)、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(diǎn)接地，應(yīng)馬上找到具體的故障點(diǎn)，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(diǎn)接地了，控制回路也將引起誤動甚至是拒動，有時兩點(diǎn)短路還將直接誘發(fā)電源開關(guān)出現(xiàn)跳開的情況[2]。

（4）微機(jī)保護(hù)裝置故障。結(jié)合微機(jī)繼電保護(hù)裝置的基本特征，微機(jī)保護(hù)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(jī)保護(hù)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(yàn)，還應(yīng)遵守行業(yè)的規(guī)程。干擾與絕緣，微機(jī)保護(hù)原本就缺乏較強(qiáng)的抗干擾性，對講機(jī)或是其他設(shè)備基本上都是在保護(hù)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(jī)保護(hù)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(diǎn)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(hù)故障的高發(fā)地。

4 電氣繼電保護(hù)的維修技術(shù)

4.1 越級跳閘故障處理

短路、漏電故障，過高的負(fù)載功率，導(dǎo)線太細(xì)等，均可能引起越級跳閘。不管何種緣由，越級跳閘均是由于整定、動作時間的不同起步共同導(dǎo)致。

4.2 控制回路故障處理

繼電保護(hù)系統(tǒng)中，二次回路故障是比較普遍的問題。相應(yīng)地，明確二次回路故障的具體位置，這是處理該故障的根本所在。面對類似的情況，建議選擇回路拆除法來對繼電保護(hù)系統(tǒng)故障進(jìn)行排除。舉個例子，平時檢查電力繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)時，要按照二次回路的先后有步驟地進(jìn)行拆除。接下來，將拆卸的部分重新安裝，并尋找故障的具體位置，處理繼電保護(hù)系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障問題。

4.3 直流系統(tǒng)接地故障排查

這些年，直流接地故障定位裝置也是電力系統(tǒng)相對比較普遍的產(chǎn)品。它的特征：不需要對直流回路電源予以斷開，能夠在帶電的情況下找到接地故障。摒棄了“拉回路”的傳統(tǒng)做法，增強(qiáng)了查找直流故障的可靠性。該裝置能夠?qū)⒔拥毓收霞?xì)化到某個點(diǎn)上，方便操作[3]。

4.4 微機(jī)保護(hù)故障處理

（1）微機(jī)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(yàn)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)技術(shù)手冊操作來找出故障根源，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(jī)繼電保護(hù)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。

5 結(jié)語

經(jīng)濟(jì)建設(shè)在持續(xù)地向前，社會與民眾對電力系統(tǒng)也提出了更為嚴(yán)格的性能和使用要求，對用電安全也極為重視。作為電力行業(yè)安全運(yùn)行的保障，繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常維修與定期檢測很有必要。有關(guān)部門今后必須對新式電氣繼電保護(hù)設(shè)備展開探索，降低事故的出現(xiàn)率。