電力系統(tǒng)繼電保護的常見事故分析

陳美璇，耿 路

(南京師范大學紫金校區(qū)電氣與自動化工程學院，江蘇南京，210042)

1 前言

繼電保護是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要保障，也是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展的重要技術支撐。在電力系統(tǒng)中，繼電保護的種類多樣化，并隨著網(wǎng)絡信息技術的不斷發(fā)展，它也逐步朝著網(wǎng)絡化和計算機化發(fā)展。繼電保護作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，在確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行中，時常出現(xiàn)定值問題、電源問題、TA飽和問題、抗干擾問題等事故。這些事故的發(fā)生，既影響了繼電保護的作用發(fā)揮，也不利于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。因此，本文立足于對繼電保護的認識，就繼電保護事故的種類、原因及處理做了如下具體闡述。

2 繼電保護的事故種類及原因分析

2.1 定值問題

定值問題是繼電保護的常見事故，是多方原因綜合作用的結果。(1)人為因素。由于操作疏忽，或業(yè)務能力欠缺，以至于出現(xiàn)整定錯誤、整定計算誤差。當前，在整定計算中，其工作流程如圖1所示。從圖1可知，改審核流程可以對計算結果進行審核，但對于運行方式與配合的考慮顯然不足，無法實現(xiàn)，這也導致整定計算問題頻發(fā)的重要原因。(2)裝置定值漂移。由于元器件在長時間的使用過程中，出現(xiàn)損壞或老化，導致裝置定值出現(xiàn)漂移。當然，裝置定值的漂移問題，還受到溫度、濕度等外部因素的影響。

圖1 整定計算審核流程

2.2 電源問題

在繼電保護事故中，電源問題最為常見，且原因多、影響大。電源問題的具體表現(xiàn)，主要體現(xiàn)在三個方面:一是帶滯留電源操作插件;二是直流熔絲出現(xiàn)配置問題;三是逆變穩(wěn)壓電源問題。其中，逆變穩(wěn)壓電源問題的影響最大，直接影響到輸出功率的穩(wěn)定性。一般情況下，逆變穩(wěn)壓電源問題發(fā)生，就會導致輸出功率不足、不穩(wěn)定，并且紋波系數(shù)過高，這都會對繼電保護造成事故，影響繼電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

2.3 抗干擾問題

在電力系統(tǒng)繼電保護中，微機保護的抗干擾能力相對較弱，以至于外部的諸多因素都會形成干擾。如，無線通訊設備、對講機等，都可以導致邏輯元件誤動作的發(fā)生。在一次微機保護事故中，事故的引發(fā)原因就是現(xiàn)場氫弧焊接時，所形成的高頻信號對繼電保護產(chǎn)生了較大干擾，進而導致微機保護跳閘的發(fā)生。此外，對于一些技術改造、設備安裝和基建，要嚴格依照相關的技術要求，切實將反事故技術措施落到實處，避免對繼電保護產(chǎn)生干擾。

2.4 TA 飽和問題

在二次系統(tǒng)的運行中，TA起到極其重要的作用。但在電力系統(tǒng)的運行中，由于短路故障的發(fā)生，導致電流急劇增加，于是電流互感器的飽和問題便會出現(xiàn)。如圖2所示，是TA飽和判斷工作特性圖。從中可以知道，對發(fā)生于被保護設備器之外的故障，此時的TA飽和，電流會將工作點短暫的移至附加穩(wěn)定特性區(qū)內(nèi)。當發(fā)生于被保護設備器之內(nèi)的故障時，由于制動電流幾乎不可能大于差動電流，其工作點會立即進入動作區(qū)。因此，一般情況下，TA飽和問題的出現(xiàn)，會影響繼電保護的作用發(fā)揮，以至于二次系統(tǒng)的安全運行問題十分突出。

圖2 TA飽和判斷工作特性圖圖

2.5 插件絕緣問題

對于電力系統(tǒng)中的微機保護，插件絕緣非常重要。由于微機保護裝置具有布線緊密、集成度高等特點。因此，在系統(tǒng)運行的過程，往往會由于諸多的外部原因，導致插件導電問題的發(fā)生。如，系統(tǒng)在長期的運行中，插件周圍會聚集"靜電塵埃"。這樣一來，靜電塵埃便會在布線的節(jié)點之間構建導電通道，進而導致微機保護裝置發(fā)生故障。

2.6 保護性能問題

繼電保護是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要保障，但由于裝置功能缺陷，或裝置特性不足，都會導致繼電保護性能的問題出現(xiàn)。在實際運行中，一些繼電保護裝置處于直流電源狀態(tài)之下，便會發(fā)生誤動作，進而影響保護性能的正確發(fā)揮;一些繼電保護裝置在微機保護的動態(tài)特性中，一旦偏離靜態(tài)特性，便會出現(xiàn)裝置動作錯誤。因此，在繼電保護的事故分析中，一是要對裝置功能的缺陷進行充分考慮;二是要對裝置特性的不足要有所認識，認識到裝置特性不足所帶來的偏差，這有助于繼電保護故障的有效處理。

3 繼電保護事故的處理思路

在繼電保護事故的處理中，一是要踐行兩大原則:(1)以科學的認真態(tài)度對待事故的原則;(2)靈活處理實際問題的原則;二是要認清楚常見事故的誘發(fā)原因，并有針對性的展開事故處理工作。因此，在筆者看來，繼電保護事故的處理，應務實做好以下幾個方面的工作:

3.1 充分利用微機提供的故障信息，有針對性的開展事故處理

在繼電保護事故的處理中，微機所提供的故障信息，對于事故的處理提供了便利，特別是對于常見的簡單事故，依據(jù)故障信息可以很容易的排除。但是，在實際的運行當中，不少繼電保護故障需要采用正確的方法，有步驟地進行處理。

(1)人為事故的正確對待

在一些繼電保護事故中，依照現(xiàn)場信號無法查找事故的原因。或者在故障短路器跳閘之后，信號指示消失，進而對事故的界定工作帶來較大的困難。這些情況的發(fā)生，工作人員措施不力、重視程度不夠所致。因此，在繼電保護事故的處理中，對于人為事故應及時的如實上報，便于事故處理工作第一時間開展，減少事故所帶來的經(jīng)濟損失。

(2)有效利用故障記錄

在繼電保護事故的處理中，微機提供的燈光顯示信號、故障錄波圖形等，都處理故障的重要信息依據(jù)。(1)在對一、二次系統(tǒng)的檢查中，若一次故障系統(tǒng)使繼電保護作出正確的保護動作，則系統(tǒng)不存在繼電保護故障;(2)依據(jù)微機保護所提供的故障信息，判斷繼電保護發(fā)生故障，則需要維持原狀，并及時做好記錄，以便于事故處理工作的有效開展。

3.2 正確運用檢查方法，提高事故診斷效率

在繼電保護故障的診斷中，常用的檢查方法有三種:一是逆序檢查法;二是順序檢查法;三是整組試驗法。針對不同的繼電保護事故，強調(diào)檢查方法的科學選擇。

(1)逆序檢查法

在繼電保護事故的處理中，由于時間原因，需要盡快查找到事故的根源，而依照微機所提供的事故信息又無法在較短時間內(nèi)找到。因此，運用逆序檢查法，以逆向思維的方式，從事故的結果出發(fā)，通過一級一級的查找，進而尋找到事故的原因。逆序檢查法多用于"繼電保護出現(xiàn)誤動"的情況，具有良好的檢查效果，并在一定程度上縮短了事故檢查的時間。

(2)順序檢查法

順序檢查法，顧名思義就是依據(jù)試驗調(diào)試的結果，尋找繼電保護事故的根源。在順序檢查法中，主要按照""的順序進行。順序檢查法主要用于邏輯問題或微機保護出現(xiàn)拒動的繼電保護故障。

(3)整組試驗法

整組試驗法主要用于繼電保護裝置動作的檢查，如繼電保護裝置的動作時間、動作邏輯等，是否符合正常的動作狀態(tài)。因此，整組實驗法能在較短時間內(nèi)查明事故問題的根源，對于事故的處理爭取了時間。

4 提高繼電保護事故處理技術的策略

4.1 做好職工教育培訓工作，提高職工的綜合素質(zhì)

人為因素是導致繼電保護事故的重要原因，提高職工的綜合素質(zhì)，既是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的需求，也是提高事故處理能力的有力保障。首先，強化職工的專業(yè)能力，特別是對常見的事故種類、原因要有清楚地認識。并能夠結合實踐經(jīng)驗，強化專業(yè)理論知識學習，進而提高繼電保護事故的處理能力;其次，不定期開展教育培訓工作，提高職工專業(yè)技能的同時，也培養(yǎng)職工良好的職業(yè)素養(yǎng)，規(guī)范自己的思想行為，避免人為的錯誤操作，而造成繼電保護事故的發(fā)生。

4.2 做好繼電保護裝置的檢修工作，確保設備的正常運行

繼電保護事故中，定值問題、插件絕緣問題的出現(xiàn)，就是裝置設備的故障所致。因此，在日常工作中，要做好繼電保護裝置的檢修工作，通過制定檢修制度，形成常態(tài)化的工作機制，將檢修工作落到實處，確保設備處于正常的運行狀態(tài)。例如，在絕緣耐壓性的測試中，需要對絕緣電阻和截止強度的測試。其中，在介質(zhì)強度的測試中，裝置應承受如表1所示的頻率為50HZ，歷時1分鐘的工頻耐壓測試。

表1 繼電保護裝置所需承受的工頻

4.3 運用正確的檢查方法，掌握事故處理的技術

在繼電保護故障的處理中，檢查工作是必要的。檢查方法的運用，一是要檢查方法的正確性，能夠針對事故現(xiàn)象，科學選擇檢查方法;二是要從事故現(xiàn)場，有針對性的開展檢查工作，確保在最短時間內(nèi)尋找到事故的問題根源。此外，要熟練的掌握微機保護事故的處理技巧，能夠正確的運用替代法、對比法等方法，尋找事故的故障點。

5 結束語

總之，電力系統(tǒng)繼電保護故障是多方因素綜合作用的結果，繼電保護故障的發(fā)生，直接影響到電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。因此，在繼電保護事故處理的過程中，不僅需要清楚地認識事故的種類及原因，而且要明確處理的思路和技術，確保事故在第一時間得到有效處理。

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