电力系统继电保护输电线路故障检测与研究

王晖

摘 要 继电保护技术保护输电线路的正常运行，是电力系统出现故障时监测与维修的强有力保证。不管在任何时候，加强电力系统继电保护方面的认识，都能推动智能化变电站自动化综合管理系统不断地向前发展。文章简要介绍了继电保护装置，并探析了其在实际运行中可能产生的故障监测相关问题，并论述了几种相应的维修方法，以便相关电力企业和工作人员能够快速发现问题，并妥善处理继电保护输电线路故障，为继电保护装置的良好运行提供借鉴。

关键词 电力系统 继电保护 故障检测

一、前言

通常电力系统都处于稳定运行状态，但也不可避免会出现设备或线路运行上的一些特别状况，若无法快速处理就可能引发较大的安全隐患甚至安全事故。继电保护与输电线路故障检测可以对电力系统自动检测、控制与保护。在电网运行过程中，要实时监控电力系统的运行状况，当出现异常情况时即刻切断故障，避免局部故障导致的连接破坏，保障电力系统持续稳定运行。由此可见，继电保护装置在电力系统中具有重要作用。正因如此，对继电保护装置本身故障的检修更是重中之重。只有不断强化继电保护性能，加强对故障的检修与维护，才能为提高输电线路安全性提供有力保障。

二、继电保护阐述

（一）继电保护的含义和作用

继电保护因在发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以被称为继电保护。它的基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。

（二）继电保护的特性

电力继电保护有两个最为显著的特性，即高灵敏度和强稳定性。其中，灵敏性主要体现在继电保护范围内出现故障时，继电保护可以快速作出判断和反应。另外，继电保护装置的稳定性，是满足社会大用电量、保证电力系统稳定运行的基础。

三、继电保护装置的构成

简要来说，整套继电保护装置由测量元件、逻辑环节和执行输出三部分构成。第一，继电保护测量比较部分。测量通过被保护的电气元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据结果，给出“是”“非”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动。第二，继电保护逻辑部分。逻辑部分使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是应该使断路器跳闸、发出信号或是否动作及是否延时等，并将对应的指令传给执行输出部分。第三，继电保护执行输出部分。执行输出部分根据逻辑传过来的指令，最后完成保护装置所承担的任务。例如，在故障时动作于跳闸，不正常运行时发出信号，而在正常运行时不进行动作等。

四、继电保护装置的危险点

继电保护装置正常运转时都是十分稳定的，不会轻易下指令。但在诸多影响因素的作用下，继电保护装置可能会发生故障，影响整个电力系统的正常运行。了解影响继电保护装置的各种因素，是对其进行维护的基本。影响继电保护装置正常工作的因素大体有以下两类：

第一，产品自身问题。继电保护装置出现问题，有可能是在源头上就没有把控好质量关。继电保护装置在生产过程中没有做好检测，电力企业在前期采购时也没有起到很好的筛选、把控作用，导致有质量问题的继电保护装置被投入使用。另一种可能是，前期投入使用的继电装置质量过关，但在长期的使用过程中没有及时检查及替换，装置性能出现了变异。第二，外界环境问题。外界环境方面又有自然环境和实际作业环境两种。自然环境对继电保护装置的影响主要体现在，由于长时间地运行，装置不可避免会被有害气体、高温、粉尘等因素影响，致使设备老化，灵敏度等性能下降。而作业环境中，实际工作人员的职业素质不达标，工作态度不认真导致安全问题的产生。工作现场、照明度低，插件接触不良等威胁的存在，如果没有及时发现并处理也会造成继电保护装置的运行出问题。

五、对继电保护装置的维修

（一）替换维修法

替换维修法是使用和故障元件型号相同的正常原件，在维修人员判断出来的可能的故障点进行替换。如果替换新元件后故障消失，那么可以断定故障点判断正确，如果故障仍未消失，则表明该处不是真正的故障点，需要对下一个可能的故障点进行查找替换。这种方法操作简单，也是最为常用的机电保护装置检修方法，使得故障排查速度加快。

（二）观察+经验法

继电保护装置发生故障时，往往其外在也会出现一些现象。例如，线路中的线头脱落或发出刺鼻的气味等。可以根据经验判断问题，若合闸接触器和跳闸线圈能正常工作，就可以基本判断问题处于保护装置内部，回路正常。如果看到继电保护装置内部元器件颜色发黄，或因高温被烧得发黑或味道刺鼻，就能够锁定故障问题，从而解决继电保护装置故障。

（三）对比维修法

对比维修法主要是参考、比对继电保护设备的技术参数进行故障判断。通过继电保护设备的实际运行情况与正常情况时的数据进行对比，从而分析出故障所在处。这种方法需要相关的工作人员在日常的工作中对基本运行数据进行记录和保存，以便在出现故障时有可靠的参照依据，从而为找出故障点并及时维修提供帮助。

六、结语

作为监测电力系统运行状况的重要设备，继电装置的可靠性和稳定性是非常重要的。利用科学、高效的方法准确地找出故障点，同时，增强相关工作人员的职业技能、充分发挥其监管职能，并且不断引进先进的维修技术和方法进行故障检修。只有保障继电保护装置的正常性能，才能有效提高电力系统的供电质量，保障我国电力事业的稳定发展。

（作者单位为北方联合电力公司达拉特发电厂检修一部）

参考文献

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