电力系统继电保护的常见事故分析

2015-03-05陈美璇

机电元件 2015年4期

陈美璇，耿路

(南京师范大学紫金校区电气与自动化工程学院，江苏南京，210042)

1 前言

继电保护是电力系统安全稳定运行的重要保障，也是电力系统现代化发展的重要技术支撑。在电力系统中，继电保护的种类多样化，并随着网络信息技术的不断发展，它也逐步朝着网络化和计算机化发展。继电保护作为电力系统的重要组成部分，在确保电力系统安全稳定的运行中，时常出现定值问题、电源问题、TA饱和问题、抗干扰问题等事故。这些事故的发生，既影响了继电保护的作用发挥，也不利于电力系统安全稳定运行。因此，本文立足于对继电保护的认识，就继电保护事故的种类、原因及处理做了如下具体阐述。

2 继电保护的事故种类及原因分析

2.1 定值问题

定值问题是继电保护的常见事故，是多方原因综合作用的结果。(1)人为因素。由于操作疏忽，或业务能力欠缺，以至于出现整定错误、整定计算误差。当前，在整定计算中，其工作流程如图1所示。从图1可知，改审核流程可以对计算结果进行审核，但对于运行方式与配合的考虑显然不足，无法实现，这也导致整定计算问题频发的重要原因。(2)装置定值漂移。由于元器件在长时间的使用过程中，出现损坏或老化，导致装置定值出现漂移。当然，装置定值的漂移问题，还受到温度、湿度等外部因素的影响。

图1 整定计算审核流程

2.2 电源问题

在继电保护事故中，电源问题最为常见，且原因多、影响大。电源问题的具体表现，主要体现在三个方面:一是带滞留电源操作插件;二是直流熔丝出现配置问题;三是逆变稳压电源问题。其中，逆变稳压电源问题的影响最大，直接影响到输出功率的稳定性。一般情况下，逆变稳压电源问题发生，就会导致输出功率不足、不稳定，并且纹波系数过高，这都会对继电保护造成事故，影响继电力系统稳定运行。

2.3 抗干扰问题

在电力系统继电保护中，微机保护的抗干扰能力相对较弱，以至于外部的诸多因素都会形成干扰。如，无线通讯设备、对讲机等，都可以导致逻辑元件误动作的发生。在一次微机保护事故中，事故的引发原因就是现场氢弧焊接时，所形成的高频信号对继电保护产生了较大干扰，进而导致微机保护跳闸的发生。此外，对于一些技术改造、设备安装和基建，要严格依照相关的技术要求，切实将反事故技术措施落到实处，避免对继电保护产生干扰。

2.4 TA 饱和问题

在二次系统的运行中，TA起到极其重要的作用。但在电力系统的运行中，由于短路故障的发生，导致电流急剧增加，于是电流互感器的饱和问题便会出现。如图2所示，是TA饱和判断工作特性图。从中可以知道，对发生于被保护设备器之外的故障，此时的TA饱和，电流会将工作点短暂的移至附加稳定特性区内。当发生于被保护设备器之内的故障时，由于制动电流几乎不可能大于差动电流，其工作点会立即进入动作区。因此，一般情况下，TA饱和问题的出现，会影响继电保护的作用发挥，以至于二次系统的安全运行问题十分突出。

图2 TA饱和判断工作特性图图

2.5 插件绝缘问题

对于电力系统中的微机保护，插件绝缘非常重要。由于微机保护装置具有布线紧密、集成度高等特点。因此，在系统运行的过程，往往会由于诸多的外部原因，导致插件导电问题的发生。如，系统在长期的运行中，插件周围会聚集"静电尘埃"。这样一来，静电尘埃便会在布线的节点之间构建导电通道，进而导致微机保护装置发生故障。

2.6 保护性能问题

继电保护是电力系统安全稳定运行的重要保障，但由于装置功能缺陷，或装置特性不足，都会导致继电保护性能的问题出现。在实际运行中，一些继电保护装置处于直流电源状态之下，便会发生误动作，进而影响保护性能的正确发挥;一些继电保护装置在微机保护的动态特性中，一旦偏离静态特性，便会出现装置动作错误。因此，在继电保护的事故分析中，一是要对装置功能的缺陷进行充分考虑;二是要对装置特性的不足要有所认识，认识到装置特性不足所带来的偏差，这有助于继电保护故障的有效处理。

3 继电保护事故的处理思路

在继电保护事故的处理中，一是要践行两大原则:(1)以科学的认真态度对待事故的原则;(2)灵活处理实际问题的原则;二是要认清楚常见事故的诱发原因，并有针对性的展开事故处理工作。因此，在笔者看来，继电保护事故的处理，应务实做好以下几个方面的工作:

3.1 充分利用微机提供的故障信息，有针对性的开展事故处理

在继电保护事故的处理中，微机所提供的故障信息，对于事故的处理提供了便利，特别是对于常见的简单事故，依据故障信息可以很容易的排除。但是，在实际的运行当中，不少继电保护故障需要采用正确的方法，有步骤地进行处理。

(1)人为事故的正确对待

在一些继电保护事故中，依照现场信号无法查找事故的原因。或者在故障短路器跳闸之后，信号指示消失，进而对事故的界定工作带来较大的困难。这些情况的发生，工作人员措施不力、重视程度不够所致。因此，在继电保护事故的处理中，对于人为事故应及时的如实上报，便于事故处理工作第一时间开展，减少事故所带来的经济损失。

(2)有效利用故障记录

在继电保护事故的处理中，微机提供的灯光显示信号、故障录波图形等，都处理故障的重要信息依据。(1)在对一、二次系统的检查中，若一次故障系统使继电保护作出正确的保护动作，则系统不存在继电保护故障;(2)依据微机保护所提供的故障信息，判断继电保护发生故障，则需要维持原状，并及时做好记录，以便于事故处理工作的有效开展。

3.2 正确运用检查方法，提高事故诊断效率

在继电保护故障的诊断中，常用的检查方法有三种:一是逆序检查法;二是顺序检查法;三是整组试验法。针对不同的继电保护事故，强调检查方法的科学选择。

(1)逆序检查法

在继电保护事故的处理中，由于时间原因，需要尽快查找到事故的根源，而依照微机所提供的事故信息又无法在较短时间内找到。因此，运用逆序检查法，以逆向思维的方式，从事故的结果出发，通过一级一级的查找，进而寻找到事故的原因。逆序检查法多用于"继电保护出现误动"的情况，具有良好的检查效果，并在一定程度上缩短了事故检查的时间。

(2)顺序检查法

顺序检查法，顾名思义就是依据试验调试的结果，寻找继电保护事故的根源。在顺序检查法中，主要按照""的顺序进行。顺序检查法主要用于逻辑问题或微机保护出现拒动的继电保护故障。

(3)整组试验法

整组试验法主要用于继电保护装置动作的检查，如继电保护装置的动作时间、动作逻辑等，是否符合正常的动作状态。因此，整组实验法能在较短时间内查明事故问题的根源，对于事故的处理争取了时间。

4 提高继电保护事故处理技术的策略

4.1 做好职工教育培训工作，提高职工的综合素质

人为因素是导致继电保护事故的重要原因，提高职工的综合素质，既是电力系统安全稳定运行的需求，也是提高事故处理能力的有力保障。首先，强化职工的专业能力，特别是对常见的事故种类、原因要有清楚地认识。并能够结合实践经验，强化专业理论知识学习，进而提高继电保护事故的处理能力;其次，不定期开展教育培训工作，提高职工专业技能的同时，也培养职工良好的职业素养，规范自己的思想行为，避免人为的错误操作，而造成继电保护事故的发生。

4.2 做好继电保护装置的检修工作，确保设备的正常运行

继电保护事故中，定值问题、插件绝缘问题的出现，就是装置设备的故障所致。因此，在日常工作中，要做好继电保护装置的检修工作，通过制定检修制度，形成常态化的工作机制，将检修工作落到实处，确保设备处于正常的运行状态。例如，在绝缘耐压性的测试中，需要对绝缘电阻和截止强度的测试。其中，在介质强度的测试中，装置应承受如表1所示的频率为50HZ，历时1分钟的工频耐压测试。