電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障處理探討

何丹

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國電力系統(tǒng)行業(yè)得到了較好的發(fā)展，為人民的生產(chǎn)、日常生活提供了可靠的電力能源。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，繼電保護(hù)系統(tǒng)起著舉足輕重的作用，它直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。繼電保護(hù)系統(tǒng)若出現(xiàn)故障會給電力系統(tǒng)帶來十分不利影響，因此了解繼電保護(hù)出現(xiàn)的常見問題，并針對這些問題提前制定好解決對策是十分必要的。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);故障處理

1 繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的作用

1.1 保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定

當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，保護(hù)該電力系統(tǒng)設(shè)備的繼電保護(hù)裝置會準(zhǔn)確、迅速地發(fā)出命令使最近切除故障的斷路器跳閘，使故障設(shè)備能快速地從整個電力系統(tǒng)中剝離，以最大限度地減少對故障設(shè)備自身的損壞，同時也降低了對整個電力系統(tǒng)安全供電的影響。

1.2 提醒電力系統(tǒng)工作人員電力系統(tǒng)出現(xiàn)的不正常工作情況

繼電保護(hù)裝置監(jiān)測到不正常工作的電氣設(shè)備，會將根據(jù)其不正常的工作情況及設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的不同發(fā)出相應(yīng)的信號，從而方便值班人員進(jìn)行及時處理，或由繼電保護(hù)裝置自動地進(jìn)行調(diào)整，或由繼電保護(hù)裝置直接切除那些繼續(xù)運(yùn)行會引起事故的電氣設(shè)備。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時動作。

1.3對電力系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控

繼電保護(hù)不僅僅能反應(yīng)和處理電力系統(tǒng)故障，同時也是一套監(jiān)控電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的系統(tǒng)。因此繼電保護(hù)對整定電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有至關(guān)重要作用，繼電保護(hù)裝置作為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的最后一道防線，如果繼電保護(hù)裝置或其二次回路出現(xiàn)故障或者缺陷導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置誤動或拒動，會導(dǎo)致越級跳閘，擴(kuò)大電力事故范圍，大大地降低電力系統(tǒng)供電可靠性，進(jìn)而影響電力系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的常見故障

2.1 裝置元件老化損壞

每個繼電保護(hù)裝置都是由多個不同元件構(gòu)成，每個元件的好壞、溫度、濕度都對保護(hù)裝置作用的發(fā)揮有十分重要的影響。首先，部分繼電保護(hù)裝置運(yùn)行環(huán)境較差，保護(hù)裝置長期在過溫環(huán)境或者潮濕環(huán)境中運(yùn)行，加速了裝置元件的老化損壞進(jìn)而導(dǎo)致裝置出現(xiàn)故障。其次，由于繼電保護(hù)技改滯后等各種原因?qū)е滦〔糠掷^電保護(hù)裝置超周期服役，使用時間過長導(dǎo)致裝置老化，影響裝置性能。

2.2 裝置自身存在缺陷

某些繼電保護(hù)裝置生產(chǎn)廠家部分批次的保護(hù)裝置由于在產(chǎn)品設(shè)計、制造、元器件選用等方面存在缺陷， 從而導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中部分功能異常，給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來風(fēng)險。如國電南自公司某批次保護(hù)裝置存在功能壓板投入后，由于開入回路失效，保護(hù)功能實際未投入的家族性缺陷等。

2.3 寄生回路

早期，由繼電保護(hù)設(shè)計不夠規(guī)范、二次設(shè)計人員水平不足或部分保護(hù)裝置自身功能欠缺，往往需要繼電保護(hù)檢修人員現(xiàn)場設(shè)計一些二次回路接線來實現(xiàn)特定的功能，這種情況下容易產(chǎn)生寄生回路。寄生回路的存在埋下了一些安全隱患，某些特定的情況下甚至?xí)鸨Ｗo(hù)裝置的誤動。

2.4 易受干擾

繼電保護(hù)系統(tǒng)由大量電子元件構(gòu)成，高度集成化且多為電磁敏感設(shè)備，易受到干擾的影響和危害。隨著電網(wǎng)規(guī)模日漸增大，繼電保護(hù)所受的干擾信號種類和數(shù)量日漸增多且更為復(fù)雜。若繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行中受到外界信號干擾水平超過了裝置邏輯元件允許的干擾水平時，系統(tǒng)邏輯可能判斷錯誤，導(dǎo)致保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動或者拒動等各種異?，F(xiàn)象，進(jìn)而對整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。

2.5 二次回路常見故障

2.5.1 電流互感器的二次回路故障

電流互感器二次回路由于觸點(diǎn)接觸不良、觸點(diǎn)損壞、室外端子受潮端子螺絲和墊片銹蝕嚴(yán)重、二次端子虛接或者由于檢修調(diào)試人員工作失誤忘記將電流回路端子連接片連好等原因，會造成電流互感器二次回路開路的情況，在開路點(diǎn)會產(chǎn)生極大的開路電壓，危機(jī)設(shè)備及人身安全。

2.5.2 電壓互感器的二次回路故障

電壓互感器二次回路中性點(diǎn)未接地、接地不良或二次回路多點(diǎn)接地，會造成電壓二次回路中性點(diǎn)電壓發(fā)生偏移，引起二次電壓異常，嚴(yán)重的會造成繼電保護(hù)不正確動作。

2.5.3 控制信號二次回路故障

控制回路接觸不良可能會引起本級保護(hù)跳閘命令執(zhí)行不成功，使得上級保護(hù)越級跳閘，擴(kuò)大事故范圍。信號回路接觸不良則可能使得保護(hù)裝置無法正確地監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)，影響電力工作人員正常工作。

3 繼電保護(hù)故障處理探討

3.1 替代法

當(dāng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行中出現(xiàn)故障時，繼電保護(hù)檢修人員根據(jù)裝置異常情況判斷出裝置哪個插件出了異常，然后用功能完好的插件來代替故障插件達(dá)到消除故障的效果。使用此方法需要注意的是處理過程中一定要關(guān)閉保護(hù)裝置的電源，更換故障插件后要檢查保護(hù)裝置運(yùn)行情況，裝置功能完好才能再次投入運(yùn)行。

3.2 拆除法

在繼電保護(hù)裝置停電狀態(tài)下，繼電保護(hù)檢修人員逐一拆除保護(hù)裝置所有二次回路，判斷從而查找到回路寄生點(diǎn)，之后通過改變接線方式來消除該寄生回路。

3.3模擬法

此方法用于裝置受干擾誤動后查找干擾源。相較于運(yùn)行正常的保護(hù)裝置，模擬出誤動的保護(hù)裝置可能受到的更多的各種干擾，并觀察其在干擾下的裝置運(yùn)行情況，逐一進(jìn)行排查并找到真正的干擾源。

3.4 帶電測量法

在設(shè)備帶電運(yùn)行情況下利用紅外測溫儀、萬用表、鉗形電流表等儀器查找故障點(diǎn)。針對電流互感器二次回路問題，可以用鉗形電流表測二次電流回路電流，也可以用紅外測溫儀測二次電流回路上各連接處溫度并結(jié)合電流端子的狀態(tài)進(jìn)行判別;針對電壓互感器的二次回路問題，用萬用表量其中性線對地電壓及三相電壓，看其是否平衡;針對控制信號回路問題，用萬用表量其回路各接點(diǎn)對地電壓和接點(diǎn)之間電壓，查看各接點(diǎn)的導(dǎo)通情況。

3.5 停電測量法

在設(shè)備停電情況下利用萬用表、電流互感器測試儀等儀器查找故障點(diǎn)。針對電流互感器二次回路問題，用電流互感器測試儀測量其二次負(fù)擔(dān)進(jìn)行判斷;針對電壓互感器的二次回路問題，用萬用表直接量其中性線對地是否導(dǎo)通良好;針對控制信號回路問題，用萬用表直接量其回路各接點(diǎn)間的導(dǎo)通情況。

4 預(yù)防繼電保護(hù)故障的有效措施

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，因此必須十分重視繼電保護(hù)的運(yùn)行狀態(tài)，并加強(qiáng)繼電保護(hù)的專業(yè)管理水平。一是加強(qiáng)繼電保護(hù)新投設(shè)備的全過程管理工作。繼電保護(hù)專業(yè)管理人員應(yīng)全面參與繼電保護(hù)及安全自動裝置的前期規(guī)劃可研、工程設(shè)計、出廠聯(lián)調(diào)、施工審查、竣工驗收、工程投運(yùn)、運(yùn)維檢修、退役報廢等各個環(huán)節(jié)的保護(hù)管理工作，確保保護(hù)裝置及其二次回路能夠滿足繼電保護(hù)反事故措施、繼電保護(hù)精益化管理工作等要求，確保繼電保護(hù)裝置及其二次回路能零缺陷可靠地投入生產(chǎn)運(yùn)行。二是加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)維管理。首先保護(hù)裝置運(yùn)維人員要重視對繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)的日常檢查工作，按上級要求有效地開展繼電保護(hù)專業(yè)化巡視工作，全面、系統(tǒng)地掌握所轄電網(wǎng)保護(hù)裝置運(yùn)行情況，同時結(jié)合設(shè)備狀態(tài)評價開展繼電保護(hù)裝置檢修工作;其次要加強(qiáng)繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境管理，保護(hù)裝置性能易受所處的環(huán)境溫度、濕度影響，在保護(hù)控制室安裝空調(diào)、室外端子箱內(nèi)加裝驅(qū)潮裝置可有效地改善保護(hù)裝置及其二次回路運(yùn)行環(huán)境溫度和濕度，從而減輕保護(hù)裝置元件及二次回路老化受損程度。三是提高繼電保護(hù)檢修人員的專業(yè)素養(yǎng)。一方面要加強(qiáng)對繼電保護(hù)檢修人員繼電保護(hù)技術(shù)、規(guī)章制度的宣貫培訓(xùn)，增強(qiáng)其理論基礎(chǔ);另一方面要結(jié)合繼電保護(hù)事故處理、變電站二次設(shè)備技改、擴(kuò)建等工作機(jī)會切實開展好現(xiàn)場技能培訓(xùn)工作，提高繼電保護(hù)檢修人員現(xiàn)場工作能力。從理論與現(xiàn)場實踐兩方面全面提高繼電保護(hù)檢修人員專業(yè)素質(zhì)水平，從而為快速有效地處理好繼電保護(hù)故障奠定好人員基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語

繼電保護(hù)對整定電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有至關(guān)重要的作用。因此了解繼電保護(hù)的一些常見故障，并針對這些故障制定合理有效的預(yù)防和解決方案，以確保繼電保護(hù)裝置各項性能完好，進(jìn)而提高電力系統(tǒng)供電可靠性，保障電力優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王維儉.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本原理[M].北京：清華大學(xué)出版社，1991.

[2]孫軍鵬，張曉娟，陳旭.關(guān)于繼電保護(hù)的故障及其維護(hù)技術(shù)研究[J].科技致富向?qū)В?014（24）.

[3]熊四朋.繼電保護(hù)故障處理方法探討[J].電源技術(shù)應(yīng)用，2013（12）.