提高继电保护试验的有效性和正确性

郑金全

【摘 要】本文将运用电路状态排序和时间自控的方式进行故障试验，避免因人为因素而造成回路不完整、反映问题不全面的缺陷，尽可能地真实再现继电保护装置运行及继电保护二次回路的过程。

【关键词】继电保护；试验；提高有效性和正确性

继电保护在电力系统中具有重要的意义，该装置的正常运转是维系电网安全的关键所在，是人们进行正常生产生活的重要基础。随着我国电网系统的不断更新与发展，电力新技术不断出现，对继电保护的要求也更进一步提高。为了更好地发挥继电保护作用，缓解电力系统中存在的故障问题，减少不必要的财政开支，我们通常采用继电保护试验进行故障原因分析与诊断，进而提高继电保护的有效性和正确性，最大化地保证继电系统装置的良好运行。

1 继电保护试验方法的现状

在我国，虽然继电保护从60年代就开始被应用于电力行业，但就其目前试验方式和测试方法的发展情况来看，大部分的研究人员仍普遍采用试验仪整组试验方式进行测验。这种方法主要是利用继电装置自身所带的电流、电压和二次回路接口引入试验仪变流器的一侧，向保护的继电设备里手动输入先前设置的模拟电流、电压量，通过观察设备在运转过程中出现的故障原因进行诊断来检查继电保护设备各接口是否连接正确，运转是否正常的一种有效方式。一般有以下三种测试方法：

1.1 直流电式

直流电式的整组试验，主要是将直流电与短接口的继电设备相连，以此构成一个完整的回路，来确保继电装置中的电流能正常运行。

这种方法操作十分的简单，原理也方便掌握，但同时也存在一定的缺陷，如：在回路中，如果交流电部分发生了故障，直流电路不会受到任何影响，会继续运转。使得直流电式的整组试验就无法准确判断电路的整体运转情况。目前，人们主要将它应用于水泵抽水方面。

1.2 交流电式

采用交流电式进行整组试验时，要注意先合上保护的直流电，再利用交流电相互感应器的二次侧端子与交流电路相接，在电流达到额定的电流值时，该试验完成。

这种方式相较于直流电式来说，能较为全面地检查直流电路，但仍然存在一定的局限性，如：二次侧端子连接错误或设备不稳都将造成试验结果错误，大大地降低了继电保护设备的可靠性和正确性。不能直观地反正试验运转过程中存在的问题。

1.3 一次电流式

一次电流式整组试验与交流电式整组试验相差不多，先合上被保护的直流电，然后在一次侧端加大电流量的输入，等电流值达到额定值时，试验完成。

这种方法能全面的检查保护装置中的电路问题，及时修复故障。但同时，也由于所输入的电流量较大，使得继电保护装置过重，不方便移动。进而给测验人员带来负担。同时电流也会对继电保护设备造成危害，干扰试验结果，引发跳闸等现象。

2 过去的继电保护试验法中存在的问题

整组试验虽然大大地降低了继电保护装置因自身问题而引发的故障率，节约了修复的资金成本，为继电保护安全、可靠、稳定的运行提供了必要的保证，提高了继电保护装置运行效率。但同时也在试验的过程中存在一定的问题。

2.1 继电保护的某些功能无法进行准确测试

在进行双回线路运动保护和单回路故障运动保护这两个试验中，由于这两个试验保护原理比常规保护试验原理较为复杂。使得线路在进行双回线路故障或单回路运动故障时，因为两点间距离较短，就会发生跳闸现象，隔离了故障区域，暂时造成电力系统的假性稳定状态，给维修工作人员造成负担，无法及时准确寻找到故障原因，造成生产生活的不便。

2.2 人为原因造成的试验结果误差

过去的保护试验方法需要通过人工手动方式接入试验线路，这样就可能因人工错误而造成线路接反等问题的出现。不能真实准确地再现继电保护装置的运转过程，同时电路也存在故障风险。如某变电站在进行继电保护试验时检测结果合格，但在运行过程中却出现断电情况，影响了周围的正常用电，造成了巨大的经济损失。在经过检查维修后才发现，断电是由于控制电源的一号线路接反了，由正电变为了负电。由此可见，过去的测试方法虽然能满足一定的需要，但正确性并不高，即使试验结果合格，也仍然未发现回路中出现的故障问题，能在一定情况下改变二次回路的状态，不能正确有效的提高继电保护试验的正确性。尽管二次回路所占比例较小，但它的故障却直接关系着继电保护设备的正常运转。

2.3 保护试验人员自身能力不足造成的试验结果不正确

保护试验人员自身能力不足，没有相关知识技能的指导，在使用过去测验方式进行试验时，对保护设备的操作流程不需要全部了解，各个人员之间分工明确，只需要按照规定，在接入线路时，将数值输入界面即可。这就容易造成试验结果的不准确和不完整，存在人工误差。

2.4 测试仪接受信号差，降低工作效率

继电保护试验需要以测试仪为载体，通过接受跳闸、重合闸的信号来控制试验情况，进而检测试验仪在该情况下输出的相应电流与电压值。然而由于测试仪自身监测能力较差，不能抗强干扰，致使测试仪总是不能及时接受到故障信号，整组试验也因此需要多次反复试验，大大降低了测试工作的效率，影响设备的正常使用年限。

3 提高继电保护试验有效性和正确性的措施

由于传统的试验方式具有诸多弊端，不能有效的提高继电保护试验的有效性和正确性，所以，我们将利用电路状态排序和时间控制的方式进行整组试验改进。

该方法可以灵活地模拟继电保护试验中出现的各种故障问题，按照原理自行设置故障前和故障后的状态，在进行装置的二次回路连接完整后，为了使继电设备正常高效运转，将测试仪与断路器相连接，进行整组试验。在试验过程中，将装置的时间设置为自控模式，并从装置的两端输入试验所需的电流与电壓。这样就减缓了因人工调设而造成的误差，确保了电路连接的完整性，有效的对二次回路进行了合理的设计与检验，大大加强了回路的连接正确率和安全性，在一定程度上降低了回路故障带来的安全隐患。

4 工程案例

以继电保护试验系统为基础，采用电路状态排序的方式对双回线路运动保护进行整组试验。电路状态排序通过8次对开翻转来获取保护和测量的试验动作值及动作量。灵活地模拟电路中常出现的九种电路故障问题，每个状态可以设置4个不同的电压值和4个不同的电流值，并且可以自由地关闭，开启，增设，删减。

具体操作为：状态一可以设置为故障前的状态，状态二可以设置为故障时两点间的距离，状态三可以设置为测试仪接受信号，状态四可以设置为双回线路运动保护轨迹。

试验过程中，先用直流电压表测试线路中的电压，当带断路器转动时引发断路器跳闸，并且显示双回线路运动正常时，则表示该双回线路的整组试验成功。

5 结束语

继电保护现场试验的重要性直接体现在电力系统的安全运行中，对维系电网安全具有重要的意义。因此，我们在进行试验时，一定要认真仔细地分析在试验过程中存在的问题，及时改正。同时，还要加大对试验方法的研究力度和检验水平，提升试验人员自身素质，积极尝试引进先进的试验新技术，为提高继电保护试验的有效性和正确性提供必要的条件，以便更好地为我国电力系统服务。

【参考文献】

[1]王国光.加强二次回路工作，确保微机保护安全运行[J].继电器，2015，30（1）：51-53.

[2]韩天行.微机继电保护及自动检验手册[J].北京电力出版社，2014，45⑶：56-58.endprint