电力继电保护障碍分析及电工维修技术

张文帅

摘  要：电力继电保护装置是电力系统中重要组成部分，可以对其进行全程、实时监控，并掌握电力系统运行状态，排查掉可能存在的故障，从而确保电力系统稳定、安全运行。电力继电保护也是当前电力事业发展的重点方向，在具体分析其障碍时，也需要依托科学、先进的电工维修技术，以此针对性解决故障问题。文章首先简单概述了电力继电保护，其次分析了电力继电保护主要故障类型，之后概述了几种有效的电力维修技术，以供同行参考。

关键词：电力继电保护;故障;电工维修技术

引言

应用继电保护可以使电力系统的运行更安全、更稳定。以往我国电力系统主要使用快速制动器，并且这些装置需要手动操作，错误率相对较高，效率很低，因此不能完全满足当前发电系统的发展趋势。继电保护装置虽然在实际应用中会出现一些障碍，但只哟加强日常管理与维修，就不会因严重故障阻碍电力系统正常运行。可以说，电力继电保护装置应用到电力系统中，对促进电力事业的可持续发展有着一定的积极作用。

一、电力继电保护概述

（一）继电保护特有性质

一是电力继电保护特有的智能选择性。若电力系统发生障碍或异常情况时，继电保护装置就可以发挥保护功能，以最快速的方法排除问题，以此确保电力系统的正常运行。继电保护装置与传统的保护装置相比，它更加安全可靠。当电力系统中的电流瞬时增加时，继电保护就会执行断电保护，传统的断电保护工作原理是设定电源系统的最大工作值，断电保护所需的门限是一个相对固定的端子通过短路现象来测量。与离线的传统快速断开设备相比，继电保护更加准确、高效和智能。

而是电力继电保护具备较强的灵敏性。保护装置灵敏度的重点在于，周期继电保护范围后，无论是哪种类型的短路故障，短路位置如何，或短路点是否存在瞬态电阻，继电器保护都能智能、快速地响应电力系统。功率继电器保护的这种智能保护响应涵盖了广泛的范围，无论是在电力系统高负载运行期间发生三相短路，还是在较小的电力系统功率下由于电流流经较大的过渡电阻而导致的单相或两相短路现象，继电保护可以快速响应并有效保护。

三是继电保护所具备的可靠性强、工作稳定特点。现代社会的用电量增长迅速，各地电网的不断扩展给电力系统的稳定运行带来了一定的压力与挑战。因此继电保护装置在电力系统中所发挥的作用非常重要，如果继电保护装置受到障碍，就会影响电力系统整张运行，继电保护装置也可能导致电网系统发生故障，电力系统崩溃而没有影响更多区域、人们的正常生产生活。

（二）继电保护装置基本要求

在电力系统发生故障的情况下，为了确保电力系统的正常运行，有必要有选择地快速切断故障线路，保障其在过程中稳定可靠，这是继电保护装置的基本要求。保护装置的灵敏度必须能够快速响应其范围内的任何故障，并且灵敏度必须满足要求。而继电保护装置所具备的稳定性是为了确保受保护组件的安全正常运行，维持电源系统的正常运行并防止大范围停电。

二、电力继电保护的主要故障类型分析

（一）继电保护开关故障

就目前来讲，我国很多的电力企业供电模式逐渐呈现出了统一的状态，基本上都是一般供电模式，即变电站连接到配电站并连接到配电变压器。通常，电力公司在建立交换站的过程中会选择密集的供电区域以方便人群，而这部分的供电区域的电源数量相当大，发生故障的可能性也较高。相关管理人员在调节变压器的过程中，很容易盲目地将负载开关弓形熔断器连接到变压器出口线上，这很容易让电力系统中继电保护开关发生非常严重的损坏，例如变压器跳闸故障等，俨然已经成为了人们用电的常见问题。

（二）微机保护装置方面的故障

现代电力系统一般采取微机继电保护装置，这是由于其智能性相对较高。但微机保护装置也很容易受到外界因素的干扰，例如电压、电源、绝缘等因素，使得其常出现以下几方面的故障：（1）外部干扰和绝缘故障。微机继电保护装置具有较高的智能性，但缺乏较强的抗干扰能力。微机继电保护装置自身使用了绝缘性材料，因此有着姣好的绝缘效果，这使得内部元器件很容易发生故障，从而影响其使用性能;（2）微机继电保护装置的电源故障。微机继电保护装置电压、電流不稳就会使得电路参考值出现一定波动，从而使继电保护装置引起判断错误和故障;（3）静电导致继电保护装置故障。由于继电保护装置工作时很容易产生静电，并且清洁不到位导致的静电会使保护装置发生故障。例如，如果在广播传输塔或通信基站附近安装了微机继电保护设备，则从无线设备发出的无线电波会干扰微机继电保护设备，从而导致设备内部智能组件的运行失败，降低其工作性能。

（三）电压互感器的回路故障问题

继电保护装置的电流保护范围内有多种类型的条件会引起电流波动或短路，特别是变压器回路故障的问题最为突出，并且二次电压回路能有效保证整个变电站具备完善的二次运行系统，以提高供电的实际效果。因此，在回路过程中，如果二次电压存在一定故障，则继电保护装置会发生严重的故障反应。

三、继电保护的故障解决原则

（一）继电保护的选择性功能

继电保护的选择性意味着在发生电力系统故障时，继电保护可以选择性地切断线路，而不会影响其他线路的正常运行。为了确保继电保护站的稳定性和可靠性，一旦电源发生电涌，继电保护必须立即做出反应以发挥保护作用。现有继电速断装置在离线时，继电保护装置处于满负荷工作状态下，若有线路发生短路故障，都需要确定其定值情况，然后依据发生时值来对电力系统和电源进行针对性保护，这即是继电保护的选择性功能。

（二）要具备极强的灵敏性

继电保护灵敏度表示保护设备对保护范围内的故障或异常运行状况做出响应的能力。为此，相关技术部门有必要增强继电保护的灵敏度，即使在电路和类型中存在短路或过大电流的情况下，如果发生三相短路，则在系统最大工作模式下，继电器可以在最短时间内做出反应以及最稳定的动作。

（三）继电保护人工神经网络的运用

自上世纪八十年代以来，人工神经网络就一直是人工智能领域的研究热点，从信息处理的角度抽象人脑神经元网络，建立简单的模型，并根据不同的连接方法形成不同的网络。此功能对继电保护装置有很大的影响，它可以自动分析故障并处理以进行报告，适用于复杂的电源系统，并节省了大量的故障排除时间。

四、电工维修技术的应用

（一）替代维修法

在电力系统的操作过程中，当维修技术人员针对继电保护装置问题开展维修管理时，可以使用无缺陷的插件或组件来替换有缺陷的插件或组件。应用这种直接的方法，则可以快速锁定部分故障问题，减少整体查询时间，从而确保故障及时、准确处理完毕。实际上，该方法被广泛使用到了继电保护装置障碍分析中。如果遇到继电插件内部元件相对复杂情况时，也可以采取替代维修法进行检查。若替如果更换组件后故障消失，则可以确定该部分为故障点，若问题没有消失，则需要进行一系列检查，直到完成最终的故障检查为止。

（二）带负荷检查法

在继电保护装置的整体检查和维护工作中，负载检查是最后也是最重要的环节，也是消除交流電路故障或问题的重要方法。但是，按负荷进行检查维修的方法应注意以下问题：在实际情况下用负载修复线路时，必须清楚地参考对象。例如，要测量相电压，通常应选择要测量的项目A的母线电压，并且应明确潮流走向。若本开关无法作为参考，维修人员需要选择对侧或本册相应几个断路器或者串联开关之和。在具体维修过程中，技术人员还需要时刻关注度限压大小、相位、一次潮流是否一致等指标和内容。

（三）直观检查法

如果继电保护装置在电力系统运行过程中的故障不严重时，有经验的电工可以直接使用直观检查方法，并且无需应用其他复杂的方法，但是经验不足的维护人员不建议这样做。在实际工作中，电气维护人员可以根据多年的维护经验，通过气体的外部条件和继电保护装置的温度来确定故障的位置和类型。在处理电子设备问题时使用此方法，如果系统崩溃且没有维护工具，则也可以使用此方法来处理故障。

总结

综上所述，在当前电力继电保护技术和装置越来越完善、先进的发展背景下，信息技术的进步更进一步促进着电力继电保护装置功能的提高。但是，将自动化技术融入到电力系统中，也增加了对继电保护的要求，因此有必要对继电保护做更深层次和更全面的研究与探讨，例如电工维修技术等。文章在分析继电保护装置故障及解决方法的基础上，针对三点电工维修技术做了简单探讨，其中应用最广的仍是直观检查法。相关电力企业还需要不断引进国内外先进的电力维修技术，积极培养高素质维修技术人员，以此更好的促进电力事业快速发展。

参考文献

[1]  欧焕国.电力继电保护故障及电工维修技术研究[J].通信电源技术，2020，37（05）：281-282.

[2]  徐健.电力继电保护故障的检测及其维修[J].通讯世界，2015（24）：188-189.

[3]  赵峰.浅谈电力继电保护的电工维修技术[J].电子测试，2014（S1）：107-109.

[4]  张媛，覃剑，王谦，陈伟，张海兵.基于区间数灰色模糊综合评判的继电保护维修决策方法研究[J].电力系统保护与控制，2014，42（04）：16-21.