火力发电厂中继电保护装置故障的检测与维修分析

王谦君

神皖池州九华发电有限公司，安徽合肥 230022

火力发电厂的继电保护装置是发电厂的基础设施之一，对电厂的安全起着重要的保护作用，继电保护装置在使用的过程中会出现各种问题，这些问题都会成为电厂的安全隐患，一旦发生事故，将对电厂的人身财产造成巨大的损失，十分危险。因此，对继电保护装置的故障检测必须贯穿到日常工作当中，有规律的检测、及时的维修是确保继电保护装置安全运行的基础。本文对常见故障进行了归纳，提出了维修方法。

1 火力发电厂继电保护装置的概况

火电厂的电网系统都配有统一的继电器保护装置，利用量变来保护电路，一旦有故障发生，可以确保在时间和区域都是最小值的状态下将故障设备自动从系统中切除，也可以发出警报信号，让值班人员前来查看异常，排除故障，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。火力发电厂的继电保护装置有如下特点。

1.1 安全可靠

安全可靠这一特性可以从根本上起到继电保护作用。安全性可以保证不发生误动，可靠性可以保证不发生拒动，由于拒动和误动都会给电网系统带来不利的影响，安全可靠的性能无疑对电网起到了多重保护。

1.2 智能选择

选择性是指当保护装置本身保护的设备或线路出现故障时，例如设备故障、线路保护故障、断路器拒动故障。这时允许相邻设备进行保护处理[1]。

1.3 高效速动

这一特点可以尽快切除继电保护装置中的短路故障，并发给员工一个准确的信号，通知工作人员尽快处理故障，其目的是提高系统的稳定性，降低故障的损害程度，提高系统并列运行的稳定性。

1.4 灵敏性

火电厂电网系统在被保护的范围内发生故障时，继电保护装置可以进行快速反应，灵敏度很高。不论故障出现的位置和类型如何，以及故障处是否有过渡电阻，继电保护装置都可以快速正确反应。在三相短路、两相或单相短路的情况下都能可靠动作。

继电保护装置的四个特性相互联系又相互矛盾，在实际的工作当中，我们要结合火电厂电网系统本身的性质来辩证统一地看待。继电器保护装置只有具备这四个基本性能才能起到预防事故的作用，在最短的时间内解决火电厂电力系统中发生的故障。继电保护装置的四个特性对确保火电厂的正常运行，起到一定的监察作用，可以排除大部分的故障原因，减少损坏的组件，对电网设备起到保护作用。警告异常工作条件下的电气设备和信号，提示工作人员及时采取措施处理，对生产自动化控制进行遥控、遥测[2]。

2 继电保护装置检测的意义

2.1 安全的重要保障

自动保护装置能准确快速地、有选择的连接到断路器跳闸故障组件切指令，及时并最大限度地减少电力系统的损害，迅速及时恢复正常运行。经常对继电保护装置进行检测可以防患于未然防患于未然。很多继电保护装置的故障维修需要一定的时间，如果等到故障产生危害时再进行检测会给电厂带来更大的损失。

2.2 运行状况的监控器

火电厂继电保护装置可以进行实时监控，在这样高强度的控制下确保电网系统正常运行。

2.3 对异常情况自动分析

发现异常情况之后，可以自动检测并分析原因，迅速确定故障区域，对下一步的检修进行指导和提示。

2.4 提示异常状态

电气设备工作状态取决于设备的操作、维护条件和及时的异常信号，提示工作人员在值班时对运行不正常或有缺陷的设备进行及时维护。保护装置在非值班人员处理的情况下，会自动做出相应的调整，或选择性去除那些故障继续运行。电力系统保护必须具有速度和流动性、可靠性，以保护装置的维护和火电厂电力系统的管理正常运行，使优势作用充分发挥。

3 常见故障归纳

3.1 电压互感器（PT）的二次回路故障

变压器是继电器测量设备的起点， PT 二次电压回路保护误动作失败的结果是严重的拒动。PT 二次电压回路故障主要集中在以下几个方面：首先，PT 二次中性点接地异常[3]。第二中性点不接地（虚拟存取）或多点接地性能异常。二次中性点不接地（虚拟存取）的原因除了变电站接地网的原因之外，还由布线过程导致。 其次，PT 开口三角电压回路异常。PT开口三角电压回路断线，导致机械原因短路和PT 二次损失压力[4]。PT 二次电压损失的经典问题困扰着电压保护，是简单地打破各种设备的性能和二次回路缺陷造成的。

3.2 继电器的触点故障

继电器触点在出现以下问题时对电网的影响很大，比如触头材料的类型不同，电压和电流的值不同等等。由于负载的不同和工作频率的变动，电网的内部设备运行会发生变化，这些变化对电网的演进产生一定的影响。如果任何这些因素都不能满足预定的值，如金属电解、接触焊、磨损或接触电阻快速增加等问题之间的联系异常，故障也时有发生。这在很大程度上影响继电器的接点，反过来会影响整个火电厂电力系统的安全性和可靠性。

3.3 电磁系统铆装件的变形

零件弯曲，铆歪斜变形会给下道工序的装配或调整带来影响，会导致下道工序严重变形甚至报废。这是由于铆接部分超长、过短或挤压力过大造成的。但并不意味着电磁系统铆装件的变形是由设计模具装配错误尺寸或零件放置不当引起的。电磁系统安装的铆钉变形会影响保护设备的正常运行，在同一时间内产生不利于火电厂电力系统安全性的问题。

4 故障维修探析

以微处理器为基础的继电保护装置在运行过程中的问题需要及时解决，由于继电保护系统组件复杂，计算机化程度越来越高，仅仅对失败的继电保护系统进行分析来确保中继系统故障完全排除的技术手段在实际的操作中有一定难度。以下是几个简单的故障分析总结补救措施。

4.1 使用一种替代方法，排除故障保护继电系统

替代方法是用相同的元素，而不是怀疑有故障的部件以确定它是否是好还是坏，所以采取这种方法工作人员可以迅速缩小范围找到故障。替代方法是处理集成的自动保护装置内部故障最常用的方法[5]。这种方法是比较常用的，也是基于微处理器的继电器保护设备的故障分析得来的，此外，替代方法常用的组件需要更复杂的电路保护装置和故障排除的数量来确定。

4.2 使用交叉引用，以确认继电保护系统故障

比较常用的方法还有通过正常的同型号同规格的设备技术参数的校准报告，在较大的差异的情况下进行比较故障点。此方法主要用于验证程序检查接线错误，并不能确定故障的原因。此外，在继电保护系统上设置检查不能很容易地确定中继系统是好还是坏，因为差距较大，测试值和设定值时的保护装置难以调整，这时工作人员可以用循环恒定奇偶检测仪器来进行类似的保护设备维修，从而证实了继电保护系统故障。此外，还可以使用一个直观的继电保护系统故障排除方法。直观的方法是不使用仪器逐点测试，在一个无故障插件内进行备件更换排除故障。

4.3 短路确认继电保护系统故障

确认中继系统的故障的位置还可以使用电路短路的方式，这样确认在电路故障范围之内发生的短路故障可以快速缩小检查范围。由线为基础的继电保护系统在大量的继电保护系统中出现会故障，次级电路故障是最常见的故障。要确认故障继电器保护系统，需要依次除去第一次级电路的位置，然后把回路一个接一个，当出现故障时，这个循环就会出现问题。确认故障所在的回路之后，再将循环部件放置回拆除命令 ，以确定电路元件的故障。短路确认继电保护系统故障也是常用的排除故障的方法之一，这种方法与以上几种方法相比有更大的优势，因此使用频率更高。

5 结论

继电保护装置在日常使用中会出现一些故障，这些故障如果不及时检测维修会带来重大的安全隐患，一旦发生事故，将对电厂的人身财产造成巨大的损失，十分危险。因此，对继电保护装置的故障检测必须贯穿到日常工作当中，有规律的检测、及时的维护是确保继电保护装置安全运行的基础。本文将常见故障归类综述，目的是要对继电保护装置的安全问题进行彻底的分析。在今后的工作中，火力发电厂的继电保护装置的检测问题依然是值得继续关注的。

[1]汶占武，尚建国.微机在继电保护中应用的历史、现状及未来[J].杨凌职业技术学院学报，2011(1).

[2]张国雄.继电保护技术分析[J].中小企业管理与科技，2009.

[3]陈岩，段俊祥.电力系统继电保护技术的现状与发展[J].硅谷，2010(17).

[4]黄敏飞.继电保护在综合自动化变电站中的应用与探讨[J].广东科技，2009(14).

[5]王翠平.继电保护装置的维护及试验[J].科苑论坛，2007(4).