電力系統(tǒng)繼電保護(hù)常見(jiàn)故障分析與維護(hù)對(duì)策分析

唐瑞 陳龍 周宇 方睿堯

摘要：隨著人們生活質(zhì)量的提高，電力系統(tǒng)在社會(huì)各界占據(jù)十分重要的作用，雖然我國(guó)電力技術(shù)逐漸成熟，但是在一些因素的影響下，還很容易出現(xiàn)故障，進(jìn)而威脅電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，通過(guò)繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，可以有效發(fā)現(xiàn)和處理異常和故障，進(jìn)而保證電力系統(tǒng)的健康運(yùn)行。本文就對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)常見(jiàn)故障進(jìn)行分析，同時(shí)提出相應(yīng)的維護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);故障;維護(hù)措施

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市規(guī)劃發(fā)展的進(jìn)程也在逐步加快，城市相關(guān)配套設(shè)施的建設(shè)，特別是城市供電系統(tǒng)正面臨著改建與重建的機(jī)遇。繼電保護(hù)裝置作為電力設(shè)備保證安全的基石，在當(dāng)前城市供電系統(tǒng)中起到了至關(guān)重要的作用。分析電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)的故障，并提出相應(yīng)的處理對(duì)策便成為一項(xiàng)十分必要的工作。

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概述

繼電保護(hù)裝置是當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機(jī)、線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障或危及其安全運(yùn)行的事件時(shí)，需要向運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)出警告信號(hào)，或者直接向所工作的斷路器發(fā)出跳閘命令，以終止這些事件發(fā)展的一種自動(dòng)化設(shè)備。要確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，需滿足以下要求：（1）可靠性：指繼電保護(hù)裝置該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作，不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠不動(dòng)作?？煽啃允菍?duì)繼電保護(hù)裝置性能的最根本的要求，可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以及正常的運(yùn)行維護(hù)和管理來(lái)保證。（2）選擇性：指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障。（3）靈敏性：指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定，選擇性和靈敏性的要求通過(guò)繼電保護(hù)的整定實(shí)現(xiàn)。（4）速動(dòng)性：指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。

2、電力系統(tǒng)常見(jiàn)的繼電保護(hù)故障

2.1開(kāi)關(guān)設(shè)備故障

開(kāi)關(guān)設(shè)備是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的重要組成，與電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況有著緊密關(guān)系。目前我國(guó)電力配電網(wǎng)絡(luò)通常將配電變壓器電力輸送模式運(yùn)用過(guò)來(lái)，這樣電力輸送主要控制模塊即為變電站開(kāi)關(guān)。部分變電站開(kāi)關(guān)站的自動(dòng)化控制尚未實(shí)現(xiàn)，這樣繼電保護(hù)設(shè)備的主要部分為負(fù)荷開(kāi)關(guān)，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)設(shè)備運(yùn)行故障風(fēng)險(xiǎn)大大增加。

2.2運(yùn)行故障

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得知，運(yùn)行故障是非常常見(jiàn)的一種故障類型。這是因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行繼電保護(hù)裝置后，就會(huì)顯著升高部分設(shè)備的溫度，導(dǎo)致其靈敏度受到嚴(yán)重影響，進(jìn)而出現(xiàn)設(shè)備失誤問(wèn)題。其中，主變差動(dòng)保護(hù)開(kāi)關(guān)拒合為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行故障的主要體現(xiàn)，同時(shí)有二次電壓回路出現(xiàn)于電壓互感器中，降低電壓互感器內(nèi)部零件性能，很容易有風(fēng)險(xiǎn)故障出現(xiàn)于繼電保護(hù)裝置中。

2.3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(huì)有下列幾個(gè)不同的誘發(fā)因素：電源。輸出功率不足會(huì)，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(shí)間變短等諸多不同的問(wèn)題，干擾邏輯配合。嚴(yán)重時(shí)，邏輯功能還將出現(xiàn)誤判。特別是事故出現(xiàn)時(shí)，出口、信號(hào)以及重動(dòng)繼電器等均會(huì)動(dòng)作，電源應(yīng)當(dāng)要有絕對(duì)的輸出功率。一旦現(xiàn)場(chǎng)真的有了事故，微機(jī)保護(hù)再也不能傳遞后臺(tái)信號(hào)，更不可能重合閘，我們需分析輸出功率是不是降低了。

3、繼電保護(hù)常見(jiàn)故障的處理措施

3.1分段處理法

分段處理法首先要對(duì)繼電保護(hù)裝置和設(shè)備進(jìn)行劃分，根據(jù)劃分的先后順序科學(xué)處理保護(hù)裝置。在檢查高頻保護(hù)收發(fā)信機(jī)時(shí)，可以將通道設(shè)備和收發(fā)信機(jī)分為幾個(gè)部分，在脫開(kāi)通道之后再接入負(fù)載，對(duì)通道和電平差之間的測(cè)量差來(lái)查找故障發(fā)生的設(shè)備。如當(dāng)一個(gè)高頻保護(hù)收發(fā)信機(jī)無(wú)法進(jìn)行接收發(fā)信號(hào)等故障時(shí)，此時(shí)會(huì)涉及許多通道設(shè)備和兩側(cè)收發(fā)信機(jī)，此時(shí)需要按照要求對(duì)其進(jìn)行分段處理。先使通道脫開(kāi)，接入75n的負(fù)載，借助電平表來(lái)檢查自發(fā)自收是否正常，并做好合格電能使用負(fù)載端的檢測(cè)工作，以便對(duì)故障的發(fā)生位置進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，然后再接入通道，借助通道13進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)電平差和測(cè)通道的測(cè)量來(lái)查看電力系統(tǒng)繼電保護(hù)通信電纜是否正常運(yùn)行，從而準(zhǔn)確查找故障部位。

3.2對(duì)照檢查法

如果在發(fā)生的故障中，主觀認(rèn)為是接線出現(xiàn)了錯(cuò)誤，但是在檢測(cè)過(guò)程中與預(yù)想結(jié)果存在較大出入一時(shí)之間無(wú)法斷定原因的情況下，可能參照正常與非正常設(shè)備，從其中的不同之處找出設(shè)備發(fā)生的故障點(diǎn)，下面介紹此種方法中的3種情況。第1種情況，是進(jìn)行了回路改造并更換了設(shè)備之后，進(jìn)行第2次接線時(shí)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)可參照同類設(shè)備進(jìn)行接線。舉例說(shuō)明，在更換控制KK開(kāi)關(guān)與接線之后，開(kāi)關(guān)發(fā)生不能正常分合的故障時(shí)，多數(shù)情況是在2次接線的恢復(fù)過(guò)程中出現(xiàn)了接錯(cuò)線的現(xiàn)象。若想盡快找出錯(cuò)誤的地方，可以參照相鄰的線路開(kāi)關(guān)的接線情況，依據(jù)線頭上的標(biāo)號(hào)及編碼與所接的位置進(jìn)行一一較對(duì)，找出不同點(diǎn)所在，可以很容易便發(fā)現(xiàn)接錯(cuò)線的地方，并加以改正排除故障。第2種情況是，在較驗(yàn)繼電器的定值時(shí)，發(fā)現(xiàn)繼電器的測(cè)試值中有一只與其他的存在較大差別，這時(shí)不能立馬判定此繼電器特性不好或?qū)ζ淇潭戎颠M(jìn)行調(diào)整。因?yàn)?，在測(cè)試中所使用的測(cè)量表計(jì)對(duì)檢驗(yàn)的結(jié)果有著直接的影響，此時(shí)，應(yīng)該用測(cè)試的表計(jì)去測(cè)量其他同類的繼電器，如果定值都正確，則說(shuō)明表計(jì)是準(zhǔn)確的，那么測(cè)試出定值差的繼電器是有問(wèn)題的，應(yīng)立即更換。第3種情況，是在試驗(yàn)保護(hù)帶的負(fù)荷程度時(shí)，對(duì)其中的數(shù)據(jù)的正確性無(wú)法確認(rèn)，這時(shí)可以讀取同類運(yùn)行的設(shè)備數(shù)據(jù)，進(jìn)行參照比較，以上故障范圍。

3.3替代維修法

對(duì)疑有故障的元器件進(jìn)行判斷時(shí)，可采用相同且正常的元器件進(jìn)行替代測(cè)試。此類操作能夠快速且有效地縮小故障排查范圍，因而在繼電保護(hù)裝置內(nèi)部故障的處理工作中得以廣泛應(yīng)用。當(dāng)繼電保護(hù)元器件出現(xiàn)故障時(shí)，可使用備件進(jìn)行替代，若故障消失，則提示替換下的元器件就是需要處理的故障點(diǎn)，與此同時(shí)，還應(yīng)關(guān)注如下問(wèn)題：（1）對(duì)處于運(yùn)行狀態(tài)的元器件進(jìn)行替代操作時(shí)有無(wú)采取相應(yīng)措施的必要，如部分元器件在更換操作時(shí)必須要斷開(kāi)電源;（2）對(duì)替換元器件的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析，確定完全一致且沒(méi)有其他問(wèn)題時(shí)，才允許進(jìn)行替換;（3）對(duì)于同一廠家制造的繼電產(chǎn)品，先要通過(guò)外部加壓方法明確極性核之后，才允許進(jìn)行替換。

3.4日常維護(hù)技術(shù)

調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，有較多的因素都會(huì)影響到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行過(guò)程，因此，就需要在日常運(yùn)行過(guò)程中采取針對(duì)性的措施，不斷提升維護(hù)水平，促使繼電保護(hù)裝置保持在良好運(yùn)行狀態(tài)。工作人員需要結(jié)合行業(yè)要求與規(guī)范，系統(tǒng)性制定清潔工作流程與標(biāo)準(zhǔn)，完善確定繼電保護(hù)裝置的清潔內(nèi)容，避免有遺漏問(wèn)題出現(xiàn)。同時(shí)，嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電氣設(shè)備、繼電保護(hù)設(shè)備之間的距離合理控制，避免繼電保護(hù)裝置受到短路的不利影響。此外，日常運(yùn)行中，相關(guān)人員也需要對(duì)潛在異常與故障及時(shí)核查，進(jìn)而在萌芽狀態(tài)下消除故障問(wèn)題，促使繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行故障發(fā)生概率得到顯著降低。

4、結(jié)束語(yǔ)

總之，在人們的正常生活和工作中，都離不開(kāi)電力系統(tǒng)，而電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量也就成了保障人們正常生活的主要因素。所以說(shuō)，作為電力工作人員，一定要從提高自身的專業(yè)素養(yǎng)、技術(shù)水平和提高設(shè)備管理等方面進(jìn)行改進(jìn)。如此，才能夠減少繼電保護(hù)故障所造成的安全事故的發(fā)生，才能有效的提高電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，從而為我國(guó)電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供有利的保障。.

參考文獻(xiàn)：

[1]?于慧.淺談電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析與處理措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2017，3（10）：123-125.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)盤(pán)錦供電公司）