繼電保護(hù)的常見故障分析及處理

葛曉清

[摘? ? 要]? 伴隨著用電需求的增加，電力企業(yè)想要穩(wěn)定發(fā)展，需要對(duì)繼電保護(hù)工作予以重視，對(duì)繼電保護(hù)中常見的故障進(jìn)行及時(shí)維修和處理，從而全面提升電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行。文章在全面分析當(dāng)前繼電保護(hù)中存在的故障后，從繼電保護(hù)運(yùn)行中和繼電器設(shè)備等方面進(jìn)行探究，然后在此基礎(chǔ)上提出具體可行的處理措施。

[關(guān)鍵詞]繼電保護(hù);故障;處理措施

[中圖分類號(hào)]TM774 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）12–00–03

[Abstract]With the increase of power demand， power enterprises want to develop stably， they need to pay attention to the relay protection work， and timely repair and deal with the common faults in the relay protection， so as to comprehensively improve the safe operation of the electrical system. After a comprehensive analysis of the existing faults in the current relay protection， this paper explores the operation of relay protection and relay equipment， and then puts forward specific and feasible treatment measures on this basis.

[Keywords]relay protection; fault; treatment measures

繼電保護(hù)裝置作為電力保護(hù)的重要環(huán)節(jié)，只有加強(qiáng)繼電保護(hù)，才能使電力系統(tǒng)的安全性提升。但是繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行和運(yùn)轉(zhuǎn)過程中存在著很多的不足，故障頻繁發(fā)生。加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)故障的分析和研究尤為重要，以此能夠減少故障的發(fā)生，提升工作運(yùn)轉(zhuǎn)的效果。

1 繼電保護(hù)的原理分析

繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，其在應(yīng)用于電力系統(tǒng)后，能夠?qū)υO(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)和安全性提供保障。繼電保護(hù)設(shè)施主要分為數(shù)據(jù)測量、判別邏輯和執(zhí)行模塊等，這些內(nèi)容在相互配合后，對(duì)推動(dòng)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行起著關(guān)鍵性的作用。測量主要是指采集設(shè)備能夠?qū)﹂_關(guān)量和模擬量等進(jìn)行收集和轉(zhuǎn)換。邏輯部分對(duì)收集到的一些數(shù)據(jù)通過繼電保護(hù)裝置開展相應(yīng)的計(jì)算和判定。每一個(gè)保護(hù)原理都是按照相對(duì)簡單的邏輯圖構(gòu)成，這些都是由電壓、電流或者瓦斯等電氣量構(gòu)成，當(dāng)這些量在滿足任何一個(gè)保護(hù)邏輯后，該保護(hù)就會(huì)觸發(fā)，并當(dāng)發(fā)出保護(hù)信號(hào)后，例如：發(fā)出跳、合開關(guān)等指令，這些指令能夠及時(shí)的對(duì)發(fā)生的故障進(jìn)行切除，減少風(fēng)險(xiǎn)的再次發(fā)生。

2 繼電保護(hù)的重要作用

2.1 保障電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行

繼電保護(hù)在得到技術(shù)支持后對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)揮著重要作用。并且伴隨著繼電保護(hù)裝置的不斷完善，這些裝置應(yīng)用后能夠?qū)⒊霈F(xiàn)的故障問題進(jìn)行切除，系統(tǒng)自行開啟保護(hù)動(dòng)作，這對(duì)促進(jìn)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)等發(fā)揮著重要作用。

2.2 能夠擁有更多的選擇性

如果電力系統(tǒng)發(fā)生故障，繼電保護(hù)裝置能夠憑借它的優(yōu)勢對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行查詢，進(jìn)而達(dá)到縮小故障范圍的目的。并且繼電保護(hù)裝置還能夠向距離最近的斷路器發(fā)出相應(yīng)的指令，即能夠?qū)η袛嗟木€路等做出及時(shí)跳閘的動(dòng)作，并減少故障的發(fā)生，保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。并且，為了使電力系統(tǒng)能夠正常的供電，通過連接其他沒有受到相應(yīng)影響的電氣設(shè)備或者相關(guān)軟件，進(jìn)而開展正常的工作。這就可以看出，繼電保護(hù)不僅能夠及時(shí)作出跳閘的動(dòng)作，還能夠與其他軟件等相互連接，維持電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2.3 具有較強(qiáng)的靈敏性

被保護(hù)的設(shè)備線路在發(fā)生短路狀況時(shí)，繼電保護(hù)裝置會(huì)憑借其自身的靈敏度系數(shù)，快速的對(duì)出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象或者故障問題等進(jìn)行搜索和分析，從而準(zhǔn)確的對(duì)所發(fā)生故障問題的元件范圍、故障發(fā)生的原因、故障發(fā)生的故障點(diǎn)或者性質(zhì)等進(jìn)行有效判斷?？梢钥闯隼^電保護(hù)裝置具有靈敏性的特征。

3 繼電保護(hù)的常見故障分析

3.1 經(jīng)常發(fā)生電壓互感器的二次回路問題

二次回路主要是由電壓互感器和電流互感器等構(gòu)成，這些設(shè)備是保障繼電保護(hù)運(yùn)行的重要設(shè)置。但是這些設(shè)施在二次回路運(yùn)行的過程中極易受到相關(guān)因素的影響和制約，使得故障頻繁發(fā)生，帶來較為嚴(yán)重的后果。其一，電壓互感器二次回路中經(jīng)常發(fā)生連接不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象，造成這一問題的主要原因就是連線的施工工藝缺乏合理性;其二，三角電壓回路在發(fā)生斷線的問題后，零序保護(hù)就會(huì)發(fā)生相應(yīng)的故障。PT二次失壓故障較為常見。

3.2 經(jīng)常發(fā)生不同類型的繼電保護(hù)觸電故障

本文主要以一個(gè)變電站發(fā)生的觸電故障進(jìn)行分析。即這個(gè)變電站主要進(jìn)行35 kV1段的母線倒閘操作，線路PT的狀態(tài)保持停運(yùn)的狀態(tài)。當(dāng)電壓二次回路與35 kV1段的母線中的電壓相一致后，母線的狀態(tài)在則處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)，并且這兩條母線也互不干擾。其在并列位置中呈現(xiàn)了分列的狀態(tài)，在對(duì)母線電壓并列回路進(jìn)行檢查時(shí)，顯示出正常的狀態(tài)。

相關(guān)的人員在對(duì)電壓、35 kV1段的母線進(jìn)行檢查后，倒閘2母線則處于停止運(yùn)行的狀態(tài)，電壓切換復(fù)歸回路中的1段母線倒閘的輔助觸點(diǎn)出現(xiàn)了故障問題，即可能存在接觸不良的現(xiàn)象。常閉的觸點(diǎn)出現(xiàn)了常閉的現(xiàn)象，并不能處于一直打開的狀態(tài)。并且在并列位置上看，兩線電壓出現(xiàn)了并列的現(xiàn)象。其解決這一故障，可以采取對(duì)1段母線道閘的輔助觸點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，35 kV母線的電壓狀態(tài)趨于正常。

3.3 繼電保護(hù)裝置元件引發(fā)的故障

變電站的線路在檢查時(shí)，其開關(guān)保持正常的運(yùn)行狀態(tài)。合位燈、跳位燈等線路測控保護(hù)裝置也沒有發(fā)生相關(guān)的損毀現(xiàn)象。這就可以看出，這些線路在檢查時(shí)其發(fā)生故障的可能性較小。文章在對(duì)10 kV出線柜斷路器電氣控制原理接線圖進(jìn)行有效對(duì)比和分析后，觀察到各項(xiàng)工作都保持在正常的狀態(tài)。通過進(jìn)一步對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，查閱到高壓真空斷路器說明書中的內(nèi)容后，能夠判斷出其發(fā)生故障的原因就是整流塊引起的故障。相關(guān)人員通過將電源進(jìn)行斷開后，對(duì)整流塊故障進(jìn)行全面的檢查，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)擊穿的問題，元器件的損壞程度較為嚴(yán)重，極易引發(fā)故障。

3.4 直流接地的問題，引發(fā)繼電系統(tǒng)拒動(dòng)現(xiàn)象

直流接地故障會(huì)導(dǎo)致繼電系統(tǒng)發(fā)生拒動(dòng)的現(xiàn)象，其出現(xiàn)的主要原因見表1。

3.5 繼電保護(hù)設(shè)備或者裝備質(zhì)量問題，引發(fā)故障

繼電保護(hù)設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量決定著電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行，也對(duì)故障的產(chǎn)生起到了影響。例如：繼電保護(hù)裝置中零部件的精度或者裝置材質(zhì)等都不達(dá)標(biāo)，與標(biāo)準(zhǔn)值相差很多，繼電保護(hù)裝置會(huì)發(fā)生癱瘓的現(xiàn)象;又如：繼電保護(hù)裝置中的晶體管質(zhì)量相對(duì)較差，直接影響到繼電保護(hù)裝置的安全運(yùn)行，導(dǎo)致電力系統(tǒng)無法安全和正常運(yùn)行。

用電較為密集的地區(qū)或者高負(fù)荷的地區(qū)，供電設(shè)備配備的開關(guān)站。而開關(guān)站中的保護(hù)設(shè)備質(zhì)量出現(xiàn)問題，開關(guān)站缺乏保護(hù)能力時(shí)，將出現(xiàn)很多的風(fēng)險(xiǎn)和問題。

4 常用的繼電保護(hù)故障處理的主要應(yīng)對(duì)措施

4.1 采用有效方法，更新繼電保護(hù)故障處理的方式

（1）采用替換法，提升故障的有效率。繼電保護(hù)設(shè)備一旦發(fā)生損毀引發(fā)故障，相關(guān)人員應(yīng)該第一時(shí)間對(duì)發(fā)生故障的繼電保護(hù)故障設(shè)備進(jìn)行處理，以此降低所發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)生的后果。針對(duì)于不同故障，需要結(jié)合相應(yīng)的對(duì)策進(jìn)行處理，如果在判斷時(shí)不能準(zhǔn)確判斷元器件所發(fā)生的故障，采用替換法能夠達(dá)到處理的作用。替換法就是借助相對(duì)好的元件替代可能會(huì)發(fā)生故障的元件，在替換后能夠?qū)υ暮脡牡冗M(jìn)行合理的判斷。使用替換法能夠?qū)收喜檎业姆秶M(jìn)行縮小和控制，提升查找的速度，降低故障發(fā)生的幾率，減少相應(yīng)的損失。

（2）采用參照法，將前一只繼電器測試值作為主要參考。參照法能夠?qū)σ恍o法確定的元器件造成的故障進(jìn)行有效處理。參照法就是將一些正常設(shè)備參數(shù)與一些非正產(chǎn)的設(shè)備技術(shù)參數(shù)進(jìn)行比較后，找出相應(yīng)的故障點(diǎn)。例如：繼電器定值校驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)同一只繼電器檢測出來的值與整定值檢測出來的值有很大的差距，這時(shí)通過觀察能夠?qū)^電器上的刻度值進(jìn)行調(diào)整和分析，在選用相同類型的繼電器進(jìn)行測量比較后，作為前一只繼電器測試值的主要參考，進(jìn)而對(duì)該繼電器所發(fā)生的故障進(jìn)行判斷。

（3）采用短接法，準(zhǔn)確找出故障點(diǎn)。短接法主要是指通過檢測電流回路開路、切換繼電器、電磁鎖等轉(zhuǎn)換開關(guān)接點(diǎn)，在對(duì)其進(jìn)行判斷后，以此能夠檢測出相應(yīng)的故障點(diǎn)。即能夠?qū)Χ探泳€范圍內(nèi)或者其他的地方是否發(fā)生潛在的故障。操作流程主要是：短接線短接回路中的一段或者一部分后，對(duì)發(fā)生故障的范圍進(jìn)行縮小，并對(duì)故障進(jìn)行精準(zhǔn)的定位。

由此可見，除了前兩種方法，短接法同樣不能對(duì)故障進(jìn)行的記錄和分析。電力系統(tǒng)中如果出現(xiàn)少數(shù)被記錄分析的故障，這些故障能夠被元器件記錄故障發(fā)生的地點(diǎn)。因此，這些不需要采用以上方法進(jìn)行處理。

4.2 加強(qiáng)處理的水平，促進(jìn)繼電保護(hù)的正常運(yùn)行

繼電保護(hù)能夠正常運(yùn)行需要采取以下幾個(gè)方面：

（1）對(duì)相關(guān)的人員等進(jìn)行合理的配置，在對(duì)這些人員進(jìn)行配置和劃分職業(yè)崗位需求后，使得這些工作能夠得到正常運(yùn)行，有效提升工作人員工作水平。

（2）制定更加明確的工作目標(biāo)。工作人員或者技術(shù)人員需要明確自身的工作目標(biāo)，了解自身的崗位職責(zé)，使得這些人員穩(wěn)而有序的進(jìn)行工作，推動(dòng)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（3）制定更加合理的工作規(guī)章制度。繼電保護(hù)有選擇性強(qiáng)和穩(wěn)定性強(qiáng)等方面的特征。這就需要在制定相關(guān)的規(guī)章制度時(shí)應(yīng)該根據(jù)繼電保護(hù)的特征制定相關(guān)的規(guī)章制度，并積極采用計(jì)算機(jī)管理繼電保護(hù)設(shè)備臺(tái)賬。并且還能夠采用計(jì)算機(jī)設(shè)備開展故障的分析、處理、維護(hù)和定期的校驗(yàn)等。

（4）開展對(duì)二次設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過對(duì)自動(dòng)化變電站進(jìn)行分析后，以使得繼電保護(hù)狀態(tài)監(jiān)測更加可觀，使得繼電保護(hù)能夠得到正常的運(yùn)行。例如：對(duì)二次線（電壓互感器）進(jìn)行檢查后，應(yīng)該著重對(duì)CT和PT二次線的牢固性和緊固性等進(jìn)行仔細(xì)的檢查，在對(duì)這些二次線做細(xì)做實(shí)后，減少二次線松動(dòng)的問題。

4.3 結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)故障的實(shí)時(shí)監(jiān)督

伴隨著信息化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到電氣行業(yè)中，開展繼電保護(hù)時(shí)通過采用信息化技術(shù)，能夠及時(shí)對(duì)故障中發(fā)生的問題進(jìn)行排除和預(yù)防。維修過程中還需要借助信息化技術(shù)，使得維修工作的精準(zhǔn)度較高，質(zhì)量較高。另外，為了能夠加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的保護(hù)，可以采用故障監(jiān)督系統(tǒng)，在采用信息化技術(shù)對(duì)存在的書進(jìn)行的技術(shù)的傳輸和存儲(chǔ)，在超出相應(yīng)的點(diǎn)后，人們都能夠找出故障所發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)，都在加強(qiáng)人工排查后，全面提升故障發(fā)生的效率，全面為電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供有效的保障。

5 總結(jié)

繼電保護(hù)對(duì)提升電網(wǎng)的安全運(yùn)行等發(fā)揮著重要作用。由于繼電保護(hù)有一定的技術(shù)性，其如果發(fā)生故障的將會(huì)浪費(fèi)大量的人力和財(cái)力。因此，電力企業(yè)需要加大對(duì)繼電保護(hù)的重視，通過全面的找出繼電保護(hù)中常見的故障后，不斷提升繼電保護(hù)的功能，防止繼電保護(hù)故障頻繁發(fā)生，影響工作的效率。同時(shí)，在對(duì)故障進(jìn)行處理時(shí)，還可以采用比較先進(jìn)的管理方式和處理方法，在制定相關(guān)的保護(hù)制度后，能夠使裝置故障的處理能力更強(qiáng)，電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性逐步提升，電力系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)和工作。

參考文獻(xiàn)

[1] 金婷婷，孫遜，周程，等.電流二次回路兩點(diǎn)接地造成母差異常告警的處理與分析[J].安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，25（3）：11-15.

[2] 李博通，楊昕陸，李斌，等.采用故障阻斷型換流器的直流配電網(wǎng)故障處理技術(shù)綜述[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2020，44（5）：101-113.

[3] 龔陳龍.淺議智能變電站繼電保護(hù)二次回路在線監(jiān)測與故障診斷技術(shù)[J].電子測試，2020（2）：90，102-103.

[4] 焦玉剛.繼電保護(hù)電力系統(tǒng)短路保護(hù)技術(shù)及故障處理措施[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2019（12）：182，184.

[5] 王萍.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障原因分析及處理技術(shù)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（21）：39-40.