電力系統(tǒng)繼電保護故障分析與處理研究

秦智勇

摘要：繼電保護裝置的應用，可避免電力系統(tǒng)故障所造成的風險，維護電網(wǎng)設備的安全。但由于受各種因素的影響，繼電保護裝置本身也面臨著故障風險，一旦發(fā)生故障將無法發(fā)揮保障功能，影響電力系統(tǒng)的安全運行。鑒于此，本文基于電力系統(tǒng)保護視角，探討繼電保護裝置的常見故障及預防，以其全面發(fā)揮其功能優(yōu)勢，預防電力系統(tǒng)運行事故的發(fā)生。

關鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;故障處理

1繼電保護概述

繼電保護是對電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進行檢測，從而發(fā)出報警信號，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。電力系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)復雜，與斷路器和保護設備有關，而且涉及的二次系統(tǒng)也是一個完整的子系統(tǒng)，能夠與內(nèi)部結構互相連接，也與電氣一次設備和其他二次設備相關。因此，為了提升電力系統(tǒng)安全性與穩(wěn)定性，人們有必要了解繼電保護的系統(tǒng)結構，如圖1所示。

2電力系統(tǒng)繼電保護裝置的常見故障

2.1二次回路的安全隱患

（1）接線缺陷

基礎設施建設階段和后期維護階段，如果二次回路存在接線缺陷，會導致繼電器出現(xiàn)誤動。其主要表現(xiàn)如下：電壓互感器和電流互感器會出現(xiàn)二次繞組顛倒現(xiàn)象;開關方面，常開觸點與常閉觸點互相混合;內(nèi)部的端子線存在虛接問題，如螺栓未壓緊;電壓和電流互感器出現(xiàn)的多點接地現(xiàn)象較為突出。

（2）絕緣性能降低

一般來說，二次線路涉及的接線方面十分繁雜，內(nèi)部環(huán)境也十分復雜，容易導致二次回路絕緣性能下降。其主要原因如下：接線盒材質和端子材質做工不是特別精細;內(nèi)部的導線長期受潮，容易出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象;金屬連接器容易受到污垢等因素影響，發(fā)生受潮。

（3）干擾絕緣

在一些情況下，電力系統(tǒng)比較容易受到各種干擾，且不同干擾對繼電保護二次回路的影響也不同。一般干擾信號主要來自二次回路和一次系統(tǒng)。由于微機繼電系統(tǒng)具有較高的集成度，而且線路較為密集，在使用過程中會有大量的灰塵吸附在電路表面，從而導致繼電微機系統(tǒng)出現(xiàn)故障，使繼電保護運行存在較大的安全隱患。

2.2電流互感器飽和問題

在當前電力系統(tǒng)中，電磁式電流互感器還是各變電站最為常用的電流互感器，這就不可避免的會存在飽和問題，從而對繼電保護正確動作造成較大的影響。短路作為電流互感器飽和問題發(fā)生的最主要原因，一旦飽和問題發(fā)生，則電流互感器一次電流則會全部轉變?yōu)閯畲烹娏?，導致二次電流無法進行線性傳變，斷路器保護出現(xiàn)拒動，系統(tǒng)出現(xiàn)越級跳閘。

2.3電源故障

繼電設備的運行離不開電源，在繼電設備運行過程中，一旦電源輸出功率變小，則輸出電壓也會隨之降低，從而對繼電保護裝置的正確動作帶來較大的影響，導致繼電器無法正確的動作。

2.4外部因素引發(fā)裝置故障

繼電保護裝置應用場景復雜，需要結合實際環(huán)境科學應用，如果不能規(guī)避外部環(huán)境因素帶來的影響，勢必影響其使用效果。如在強電磁干擾的環(huán)境下，繼電保護裝置極易產(chǎn)生元件故障，導致指令地誤傳或者保護地誤動等。另外，開關保護設備作為關鍵組成，同樣對繼電保護產(chǎn)生著影響，尤其是在用電高負荷區(qū)域，開關保護設備作用顯著，必須加強與繼電保護的配合，一旦出現(xiàn)故障將無法發(fā)揮作用。

2.5繼電保護裝置定值故障

定值問題一般來說源于兩個方面：（1）繼電保護裝置安裝定值時產(chǎn)生較大誤差， 導致理論與實際之間存在差異;（2）裝置出現(xiàn)元件老化、損壞、及電源故障，影響其實際功能的發(fā)揮。

3電力系統(tǒng)繼電保護故障的處理措施

3.1故障排查處理技術

故障排查處理技術通常是運用繼電保護裝置的排查技術來分析與排查電力系統(tǒng)繼電保護裝置中的各個故障點，實時勘測裝置中的故障位置并采取針對性的方案進行處理，由此可見，加強繼電保護裝置的故障排查處理技術的應用可以有效分析與處理繼電保護裝置的故障。在實際應用中，可以利用萬用表電阻檔分區(qū)來排查繼電保護裝置中串聯(lián)節(jié)點的故障問題，精準定位故障及問題出現(xiàn)的位置，有萬用表保護屏的預警信號同時能夠提升故障查找的效率。

3.2設備參照處理技術

所謂的設備參照處理技術，其主要工作原理是通過有效分析對于繼電保護裝置中的正常設備和異常設備參數(shù)存在的不同之處，對相應故障進行準確定位和分析。其中，最常見的就是繼電保護系統(tǒng)的回路問題，如果需要對回路進行完善和檢修，首先要明確二次接線后的具體使用情況，保證二次回路可以實現(xiàn)正常運轉和工作，如果實驗滿足要求，也可以在相同型號的設備上加以應用。如果在更新了新型使用設備之后，二次回路的開關和導線無法正常工作，那么此時可以判定是二次回路在接線的過程中出現(xiàn)了問題和故障，如此一來，就可以在第一時間準確判定繼電保護裝置發(fā)生故障的具體位置，針對實際情況，制定有效解決方案。

3.3設備分段處理技術

設備分段處理技術通常是在設備分段的基礎上，按次序進行針對性的分析與處理，這樣可以有效處理電力系統(tǒng)繼電保護裝置的各種故障，不斷提高設備故障的處理效率。電力系統(tǒng)繼電保護裝置在進行設備分段處理時可以從收發(fā)信機以及光纖通道兩個部分入手，收發(fā)信機能否正常發(fā)信也需要進行分析與檢查，當出現(xiàn)異常時，及時利用設備分段處理技術來分析處理故障問題，對于光纖通道來說，一般是采用自發(fā)的信號來檢測繼電保護裝置光纖通道的各種故障。

3.4引入設備狀態(tài)檢修技術

積極引進設備狀態(tài)檢修技術能夠有效降低設備風險，同時不斷提高變電設備的質量安全，確保施工人員的人身安全。將設備狀態(tài)檢修技術運用到繼電保護裝置中能夠保證設備的安全以及檢修的效率，同傳統(tǒng)檢修過程相比，在運維人員的工作量、工作強度以及安全保障上都會存在一定差異，引進設備狀態(tài)檢修技術可以在很大程度上降低運維工人的工作強度以及風險發(fā)生的幾率，而在傳統(tǒng)檢修中，工作量往往較大，工作強度也較高，因此，引進設備狀態(tài)檢修技術就顯得格外必要。當然，設備狀態(tài)檢修技術還可以同變電設備的治理工作相結合，通過設備狀態(tài)檢修與分析來提升繼電保護裝置的質量，以此確保電力企業(yè)生產(chǎn)的有效性與科學性，并且實時監(jiān)測變電設備的運行狀態(tài)，有利于生產(chǎn)計劃的制定以及檢修效率的提升。

3.5實時檢查電纜作業(yè)規(guī)范性

①控制電纜和動力電纜不能處于相同層的支架之上;②電纜所有線芯中間與對地絕緣要超過20MΩ;③嚴格根據(jù)圖紙組織作業(yè)，保證接線的準確性與清晰性，二次接線壓接要具備可靠性;④引入盤柜內(nèi)部電纜要準確編號與排列，不能出現(xiàn)交叉的現(xiàn)象。另外，電纜固定要保證穩(wěn)定性，所接端子排不能受到任何機械應力。盤柜中電纜芯線要垂直、水平放置，注意不能夠出現(xiàn)歪斜、交叉連接的現(xiàn)象，如果有備用芯線，那么長度要有所保留;⑤強弱電、交直流分別使用多根電纜，并且采用分開成束、排列的方式;⑥建議將電纜屏蔽接在一端，壓接部位最好接在屏柜接地銅排位置。

4結語

綜上所述，繼電保護對電力系統(tǒng)具有較大意義，一旦有故障問題出現(xiàn)于繼電保護運行過程中，很容易對電力系統(tǒng)的整體運行狀況產(chǎn)生不良影響。因此，就需要引起人們足夠的重視。在具體實踐過程中，相關人員需要結合故障現(xiàn)象和類型，選擇科學的故障排除措施，同時不斷優(yōu)化故障處理系統(tǒng)，提升電力系統(tǒng)繼電保護的自動化程度。

參考文獻

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