电力系统继电保护故障分析及故障点查找方法探析

2011-10-27陈丽萍

中国科技信息 2011年23期

关键词：接点插件电位

陈丽萍

佳木斯电业局继电保护所，黑龙江佳木斯 154000

电力系统继电保护故障分析及故障点查找方法探析

陈丽萍

佳木斯电业局继电保护所，黑龙江佳木斯 154000

伴随着我国电网系统的不断完善，继电保护故障必将对电网的安全运行产生更大的危害。因此，对继电保护故障产生的原因加以分析，掌握相关故障的查找、处理方法成为摆在电力系统工作者面前重大而迫切的任务。

电力系统；继电保护故障；认识；分析与查找；处理措施

在电网是否能够稳定运行的问题上，继电保护系统所起的作用是极其重大的。作为电力系统中组成部分之一，继电保护故障会给电网运行带来较大影响。因此，分析继电保护故障原因，掌握故障查找方法，并对故障加以有效预防或及时处理，最终实现电网安全、稳定运行目的，这无疑具有重要的现实意义。

1 对电力系统继电保护故障的认识

做为保障电力系统安全运行的重要手段，继电保护系统自身如果出现故障，必然会导致较大面积的电力系统故障，造成更为严重的灾难性后果。继电保护故障是引发电网系统崩溃的重要原因之一。在电力系统故障中，继电保护故障历来是人们关注的重点环节之一，特别是九六年美国西部大停电事故的发生，使得继电保护故障越发为业内人士所重视。

继电保护系统是确保在相对不利的运行环境或系统状态下，电网能够正确运作、安全运行的重要措施，所以它必须非常可靠且能始终保持正确。也就是说，在电力系统运行、操作正常的情况下，继电保护系统始终保持待命的不动作状态，一旦电网系统出现故障，又必须立即动作，及时把故障区域从电力网络出分离出来。

由于继电保护设备大量地存在于电力系统之中，继电保护系统必须持续保持高度的可靠性。但是，在电网实际运行中，继电保护系统要达到100%可靠是不现实的，国内外电力故障史都表明，当继电保护系统发生故障，形成了不期望或不正确的动作，必将对电网造成极大扰动，并且由继电保护故障发展开来的电网故障将是一段时期内造成大范围电力系统故障的主要原因之一。

从国内外历次大停电事故分析中不难看出，电力系统大面积故障的发生通常都会有一定的发展过程：因为一些无法预知的事件使电力系统处于非正常的压力状态下，此时许多设备在系统中处于极限运行状态，无功电力处于短缺状态，且发电储备已然耗尽。基于对系统运行状况的错误估计，或是实时监测设备不合理运用，运行人员就可能对于电网运行的状态一无所知。在这种情况下，一旦某处发生故障必然会引起连锁反应形成较为严重的电力供应事故。而在故障发生到最终切除的过程中，如果继电保护系统存在故障而导致保护不动作或误动作，就会导致较大面积的停电。因此，在电网运行中，继电保护系统起着十分重要的作用。当继电保护系统发生故障，由于再无电网控制措施必然会对电力安全供应产生极大的影响，形成较大的事故。因此，对继电保护系统故障进行研究和分析具有十分重要的现实意义。

2 电力系统继电保护故障的分析与查找

2.1 电位测量法查找故障点

当发生继电保护故障时，可通过对监视二次回路各个节点直流电压、电位变化来确定故障始于何处。这一方法主要用于检查开关控制回路中断线、拒合、拒分、位置指示灯不亮等控制回路或信号回路中的故障。例如，在图1、图2系统中，当断路器在分闸位置，而控制室却发出“控制回路断线”光字牌。测量905回路对地电位为+110V，则说明跳闸位置继电器与HwJ合闸位置继电器常闭接点均已接通，如在任一回路处测量对地电位皆为-110V，则证明TWJ跳闸位置的继电器接点损坏，如任一路电位为+110V，假如7A4D77端子对地电位测量为4～110V，则可能是HQ跳闸线圈损坏或测量开关DL辅助接点不通，再测量D7端子对地电位如果为－110V，则可初步判断为此处连接线或开关D常闭辅助接点不通，再检查DL常闭辅助接点两头电位就可以判定是否为辅助接点问题所引起的了。

图1 断路器控制回路原理（A相）

图2 控制回路断线信号回路图

2.2 替代法查找故障点

为判断怀疑有故障的元件或插件好坏，可用相同的正常元件或插件替代测试，这样可以迅速缩小故障查找的范围。这是处理保护装置内部故障最为常用的方法。当继电保护插件发生故障，或对于内部回路复杂的单元继电器，用备件替代，如果故障消失，则说明换下的元件是故障点。此方法在运用中需注意：①首先要注意对运行的插件或继电器进行替代时是否应采取一定的措施，例如有的插件需要退出电源，纵联保护需要退出对侧保护等；②其次还要确认替换插件内的程序、跳线和定值芯片等是否一致，确认无误方可替换；③还要注意既使同一厂家的继电产品，也应通过外部加电压确认极性核后，再进行替代和查找故障点工作。

2.3 短接断开法查找故障点

通过短接线的形式将电网回路的一段人为断开或短接，用以判断故障点具体范围，即判定故障点是否存在于短接线范围内，从而有效缩小故障查找范围。这种方法多用于电气闭锁及刀闸操作、电流回路开路、判断辅助及转换开关、切换继电器不动作、切换把手的接点情况等。

2.4 直观检查法

在电网运行过程中，如果看到有线头脱落、线圈烧坏等直观现象；以及出现故障后直观观察即看到那个元器件发出焦味或继电器内部明显发黄，可迅速确认故障点，更换损坏的元件即可。或是高频通讯不正常，而结合滤波器上桩头收对侧却正常，此时打开结合滤波器准备测量下桩头，通常是高频电缆接在滤波器内的芯线断线所致。此外，电网检修人员改动或运行操作变动了哪个部分而出现故障，可直接分析、检查改动或变动环节存在问题与否。操作断路器命令下发后，跳闸线圈或合闸线圈正常动作，则说明电气回路没有问题，故障可能在机构内部。

2.5 排查法查要故障点

就是说从出现故障的错点开始查找，直至检测到出现正常现象的位置，环相扣的查找，例如当保护屏发出警信号或光字牌亮时，可从异常点为起始点循序排查，在排查过程中可结合电位测量法进行故障点查找。当然，也可在电路断开情况下，使用万用表电阻档去排查。这个方法通常用在检查刀闸操作控制回路、刀闸及断路器的辅助接点、由继电器和串接的一些接点组成的回路中的故障点。

2.6 带负荷检查法

带负荷检查是发现电网交流回路故障的重要途径。在采用这一方法时需要注意下面几个环节：①参考对象要选择好。如测量相位应以A相母线电压为参考电压，如没有电压，选择电流也可，但必须选择同一参考点；②一次潮流走向必须要清楚。如果本开关的不能作为参考，则应选择对侧或者本侧所对应的串联开关或几个断路器潮流之和。同时还要注意所测二次电流电压的大小、相位要与一次潮流相一致。