電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析與處理措施

肖軍明 金龍春

摘要：繼電保護(hù)裝置在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中占據(jù)著不可或缺的地位，它不但為電力設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供了重要保障，同時(shí)也在很大程度上預(yù)防了大面積停電現(xiàn)象的發(fā)生。因此，對(duì)于繼電保護(hù)裝置的絕緣強(qiáng)化與設(shè)備維護(hù)絕對(duì)是現(xiàn)代電力企業(yè)所必須重視的一項(xiàng)重要工作，因此，本文對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障與對(duì)策進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);供電系統(tǒng);常見故障;處理措施

一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用、組成及要求

1.1繼電保護(hù)的作用

元件的保護(hù)產(chǎn)生滯后，繼電裝置可以自行保護(hù)，自動(dòng)的找出發(fā)生故障的元件，進(jìn)而切除，保護(hù)整體安全。元件也不會(huì)繼續(xù)造成損害，減小停電帶來(lái)的影響面。被保護(hù)的元件產(chǎn)生的損害出現(xiàn)不平常狀況，保護(hù)裝置將迅速作出反應(yīng)，根據(jù)所發(fā)送的信號(hào)，降低其承載，進(jìn)而跳閘，此時(shí)，不需要立即發(fā)出保護(hù)動(dòng)作，需要根據(jù)元件的損害程度，采取必要的時(shí)間延長(zhǎng)，確保其安全、穩(wěn)定的停止。繼電裝置可以及時(shí)的獲得電壓電流數(shù)字，從而實(shí)現(xiàn)反應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的目標(biāo)，是針對(duì)電力系統(tǒng)的一項(xiàng)重要的監(jiān)管方式。

1.2繼電保護(hù)的組成及要求

繼電保護(hù)裝置包括輸入、測(cè)量、邏輯判斷、輸出執(zhí)行等部分。輸入是指將信號(hào)進(jìn)行前置的處理，保證電器可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的物理量進(jìn)行有效的檢測(cè)，比如隔離、電平轉(zhuǎn)換、低通濾波等。測(cè)量信號(hào)需要根據(jù)輸出量的輸出順序、大小、邏輯狀態(tài)、性質(zhì)等，經(jīng)過(guò)合理計(jì)算、并按著固定的邏輯關(guān)系最終執(zhí)行動(dòng)作，通過(guò)最后的輸出轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嬓盘?hào)。繼電裝置具有快速、能動(dòng)、選擇性、靈活可靠的特點(diǎn)，可以切除特定對(duì)象，保護(hù)其余部分電路，達(dá)到減小損害的目標(biāo)，沒(méi)有故障產(chǎn)生的電路部分還可以繼續(xù)運(yùn)行，提高了工作效率，減小故障所波及的范圍，實(shí)現(xiàn)備用設(shè)備、自動(dòng)重合閘自動(dòng)投入的效果。

二、對(duì)電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)常見故障的分析

2.1繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行故障

運(yùn)行故障是繼電保護(hù)裝置最常發(fā)生的一種故障形式，由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行而導(dǎo)致裝置局部溫度過(guò)高，造成的最后結(jié)果就是保護(hù)裝置的不正常工作，甚至失靈的現(xiàn)象，其具體表現(xiàn)為在繼電保護(hù)的工作中，主變差動(dòng)保護(hù)開關(guān)拒合，電壓互感器的二次電壓回路，這也是電力系統(tǒng)運(yùn)行最為薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)，電壓互感器是繼電保護(hù)測(cè)量裝置的起始之處，因此它發(fā)生了故障，便引發(fā)了繼電保護(hù)裝置的故障發(fā)生。

2.2生產(chǎn)繼電保護(hù)裝置的內(nèi)部故障

對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中的繼電保護(hù)裝置來(lái)講，生產(chǎn)裝置時(shí)各項(xiàng)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)裝置運(yùn)行出現(xiàn)故障的幾率有著直面影響，在裝置的正常生產(chǎn)中，對(duì)其內(nèi)部零件的質(zhì)量都應(yīng)按照十分嚴(yán)格的要求進(jìn)行，如果所使用的零件質(zhì)量或性能較差，都可能影響到裝置的整體運(yùn)行，進(jìn)而產(chǎn)生故障。

2.3繼電保護(hù)裝置中電流互感器的飽和故障

由于現(xiàn)在正常生產(chǎn)、生活中所用電容的不斷增加，使得電力設(shè)備的負(fù)荷增重，產(chǎn)生的電流較大，而在正常短路的發(fā)生狀態(tài)下，電流互感器的誤差是隨著發(fā)生短路時(shí)增大的電流倍數(shù)增大而增大的，當(dāng)電流速增時(shí)就會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置的靈敏度下降，進(jìn)而發(fā)生阻斷保護(hù)裝置動(dòng)作的可能。而發(fā)生短路時(shí)，電流互感器出現(xiàn)了飽和，在二次的電流較小時(shí)就無(wú)法再次感應(yīng)到，這樣又會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置無(wú)法動(dòng)作。配電系統(tǒng)的出口線中電流過(guò)大時(shí)，保護(hù)裝置不發(fā)生動(dòng)作，而進(jìn)口線的保護(hù)裝置卻發(fā)生動(dòng)作，這樣又發(fā)生了斷電的現(xiàn)象。

2.4繼電保護(hù)裝置的開關(guān)設(shè)備選擇故障

開關(guān)設(shè)備是變電所中最為常見的設(shè)備部件，可以說(shuō)很不起眼，但是也至關(guān)重要?，F(xiàn)在多數(shù)的配電網(wǎng)中，均采用變電所到開關(guān)站再到配電變壓器的供輸電模式，這里選擇的開關(guān)保護(hù)設(shè)備至關(guān)重要，在未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的開關(guān)站內(nèi)，首選負(fù)荷開關(guān)或者是與負(fù)荷開關(guān)組合在一起的繼電保護(hù)設(shè)備。

三、繼電保護(hù)故障處理措施

3.1替換法

用好的或認(rèn)為正常的相同元件代替懷疑的或認(rèn)為有故障的元件，來(lái)判斷它的好壞，可快速地縮小查找故障范圍。這是處理綜合自動(dòng)化保護(hù)裝置內(nèi)部故障最常用方法。當(dāng)一些微機(jī)保護(hù)故障，或一些內(nèi)部回路復(fù)雜的單元繼電器，可用附近備用或暫時(shí)處于檢修的插件、繼電器取代它。如故障消失，說(shuō)明故障在換下來(lái)的元件內(nèi)，否則還得繼續(xù)在其它地查故障。如一條110kV旁路LFP-941A微機(jī)保護(hù)運(yùn)行指示燈忽閃忽滅，并不打印任何故障報(bào)告，很難判斷為何故障。正好附近有備用間隔，取各插件相應(yīng)對(duì)換，查出故障在CPU插件上。用此項(xiàng)方法，要特別注意插件內(nèi)的跳線、程序及定值芯片是否一樣，確認(rèn)無(wú)誤方可掉換，并根據(jù)情況模擬傳動(dòng)。

3.2參照法

參照法是通過(guò)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備技術(shù)參數(shù)的對(duì)比來(lái)找到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備的故障點(diǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障有針對(duì)性的快速處理。參照法主要在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)接線錯(cuò)誤的檢查和處理上有針對(duì)性的應(yīng)用。當(dāng)電力系統(tǒng)進(jìn)行回路改造和繼電保護(hù)設(shè)備更換工作使如果出現(xiàn)二次接線不能正確恢復(fù)，可參照同類設(shè)備接線，根據(jù)其線頭標(biāo)號(hào)套上的編碼及接線位置，就可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)線所在。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置定值校驗(yàn)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)某一只繼電器測(cè)試值與其整定值相差甚遠(yuǎn)，此時(shí)不可輕易判斷此繼電器特性不好，或馬上去調(diào)整繼電器上的刻度值。因?yàn)?，所用的測(cè)量表計(jì)是否準(zhǔn)確直接影響檢驗(yàn)結(jié)果。這時(shí)可用同只表計(jì)去測(cè)量其它相同回路的同類繼電器，如定值均正確，說(shuō)明表計(jì)準(zhǔn)確，據(jù)此可判定，出現(xiàn)測(cè)試值與定值偏差超出正常范圍的繼電器有問(wèn)題，應(yīng)予以更換。當(dāng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)帶負(fù)荷試驗(yàn)難以確認(rèn)數(shù)據(jù)正確與否，可從同類已運(yùn)行的設(shè)備上讀取數(shù)據(jù)，如指示燈情況、微機(jī)保護(hù)液晶顯示屏中的內(nèi)容等可以應(yīng)用參照法來(lái)縮小故障范圍，提高維修速度。

3.3劃分保護(hù)區(qū)段，依次檢測(cè)處理

為了充分發(fā)揮繼電保護(hù)裝置的作用，可以將整套繼電保護(hù)裝置分成若干個(gè)區(qū)段，并按照若干區(qū)段的次序，依次對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行處理。以高頻保護(hù)收發(fā)信機(jī)的故障為例，如果所發(fā)出的信號(hào)不能被相應(yīng)的設(shè)備接收，或者根本無(wú)法將信息發(fā)送出去，遇到這種情況時(shí)，由于故障所牽涉的設(shè)備與通道較多，而故障原因相對(duì)復(fù)雜，則需要考慮使用分段處理的方式對(duì)故障進(jìn)行檢測(cè)與處理。

通常分段處理的解決方法，首先需要脫開通道，連接終端，對(duì)高頻保護(hù)收發(fā)信機(jī)自身的收發(fā)功能與運(yùn)行狀況，通過(guò)電平表進(jìn)行確定。并同時(shí)對(duì)設(shè)備的電平差與各個(gè)通道進(jìn)行測(cè)量，評(píng)價(jià)通信電纜的質(zhì)量與追究故障發(fā)生的位置與原因。

3.4進(jìn)行短接測(cè)試，認(rèn)定故障范圍

為了在范圍區(qū)域較大的供電網(wǎng)絡(luò)中，迅速的找到繼電保護(hù)故障的源頭?？梢酝ㄟ^(guò)進(jìn)行回路短接的形式，對(duì)故障發(fā)生范圍做進(jìn)一步認(rèn)定。這種測(cè)量方法能夠?qū)D(zhuǎn)換開關(guān)接點(diǎn)的完好程度，迅速而準(zhǔn)確的做出認(rèn)定，對(duì)電流開路故障的判斷效果較強(qiáng)。通常使用在繼電器停止工作的情況下，或者磁鎖不工作的時(shí)。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著科技的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)逐漸形成了自動(dòng)化和智能型的控制體系，完善電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的信息管理和處理系統(tǒng)，分析和處理繼電保護(hù)故障發(fā)生的具體信息。在發(fā)展的過(guò)程中，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可以及時(shí)對(duì)故障信息進(jìn)行實(shí)時(shí)實(shí)地的監(jiān)控，準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生的信息，有針對(duì)性地處理故障，

提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析的有效性。

參考文獻(xiàn)：

[1]歐明師.變電運(yùn)行中的隱患分析及應(yīng)對(duì)措施[J].機(jī)電信息，2014，（9）.

[2]張曉萍.變電運(yùn)行中的隱患及解決措施[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013，

（12）.

[3]李渝紅.變電運(yùn)行隱患及其防范措施探討[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2013，（6）.