对电力系统继电保护故障的分析与处理研究

张全礼，张林虎

（甘肃省景泰川电力提灌管理局，甘肃 景泰 730400）

继电保护装置是电气系统的重要结构和功能部分，它是保证电气安全运作，防止事故发生的不可缺少的设备，它在检测电气系统故障的准确而快速的排查中起着至关重要的作用[1]。根据我们在电气系统继电保护工作中的经验，有必要仔细分析强大的继电保护系统中固有的问题，来排除事故隐患。继电保护和继电保护的故障指示通过实施各种目标技术和流程，我们实现了电气系统继电保护装置的连续和稳定运行，并提高了电气系统的性能和价值。

1 继电保护装置概述

所谓的继电保护装置就是电气系统在正常运行中突然发生故障，或是在系统运作期间出现危害生命或设备安全状况时，继电保护可将硬件问题与所有设备隔离开，并激活警报系统。专业护理人员可以及早发现人们实际工作中的问题，从而在短时间内消除故障并确定护理的开始。在这样的条件下，诸如发电机和输电线路之类的关键设备已经得到大规模开发，这有效地减少了损失。

电力系统正常工作情况下，因为继电保护装置存在的误动问题将会使得电力系统原有的备用容量以及多数输电线路无法正常工作，继而引发沉重的经济损失影响。虽然误动问题确实会带来一定的经济损失影响，但是这些经济损失多数都能够控制到电力企业的承受范围内；然而，如果出现误动问题的同时还表现出拒动问题，则很大程度上会让电力企业伤筋动骨。在当前的电力发展背景下，误动问题以及拒动问题两者呈现出同等关系作用下的矛盾性，由此明确，在实现继电保护装置控制期间，需要将其误动以及拒动都控制在相对平衡的状态，如此才能够确保整体管理工作顺利完成。

2 继电保护故障分类

2.1 运行故障

运行功能故障是电气保护输出中最常见的一种故障。连接装置的故障可以通过调节由于工作时间长而引起的局部高温以及由于该部分的保护装置故障而导致的开关电路的失灵、二次回路的故障等都是运行故障。通常电力系统功能实现期间很大程度上会被周边环境的变化所影响，当环境条件存在差异的时候，带给电力系统的影响作用也有很大的差异。同时，考虑到电力系统需要始终都处在运行的模式，就极易出现设备老化或者是腐蚀的问题，使得整体继电保护的成效下降。此外，考虑到电力系统是始终无休的运转状态，短抑或是高负荷运行的现象普遍存在，要求维修人员高度关注设备的运行问题。基于现有的大数据分析研究，如继电保护装置内出现的潜在运行故障相对偏多时，则很大程度上会诱发规模较大的电力安全事故。事故的发生会导致经济损失和社会的稳定因素出现。因此，针对继电保护装置展开定期的运行故障排查与处理很有必要。

2.2 产源故障

开关保护设备内部组件的性能直接影响该设备的安全性能。此外，断路器的所有功能都可能导致断路器故障。如果继电保护装置中晶体管的操作和整体性能存在缺陷，则该装置可能会发生故障或者是在操作过程中发生错误动作，甚至造成不可预估的损失。

2.3 电流互感饱和故障

随着国民经济的发展，各行各业对电力的需求逐渐增加，各个部门的用电负荷也在增加。现在，如果在电气系统的末端附近发生短路，则短路电流将是额定电流的100 倍。在正常条件下，发生短路的次数越多，对电流互感器的伤害也就越大。次级电流很低或接近于零，因为当电路缩短时，电流互感器输入误差表示饱和状态，最终导致的结果是限时开关不能够保证正常的动作。如果电压保护装置拒绝出现在电源插座上，则将对输入线路部分施加保护，然后中断电源。

通常，若是电流互感器的额定电流存在异常表现，则能够明确该情况的导致原因就是电力系统设备末端出现短路故障问题。若是电抑或是电流互感器内的电流约百倍，则明确其故障点极大可能分布在设备的末端区域，原因就是当电流互感器的时限以及过流保护故障存在故障时，多数都是线路短路使得感应器面临饱和问题。如此，就能够更好地执行排障工作。

2.4 继电保护设备选择不当

继电保护开关是电力系统的重要组成部分[2]。当前，在大负荷区域中已经使用了电力系统中的开关设备，变电设备、配电设备和传输线的各种电力传输系统。对于某些不具有自动保护功能的开关，可以将开关插座或负荷开关、组合继电保护装置连接到该开关，以确保继电保护的正常运行。多数继电保护开关存在故障问题的诱因是电力系统无法与继电保护装置实现功能匹配，由此就要求选用合理的继电保护设备，对电力系统具有的工作强度情况进行明确的确认，找出系统工作负荷以及继电保护设备两者的匹配度。这些年社会经济的持续飞速发展影响下，短期内国内用电需求大规模增长，很多地区的电力系统都处在负荷持续增长的工作状态。然而，在用电负荷持续高速增加的情况下，继电保护装置的工作强度却没有适当地同步进行升级与调整控制，使得各类故障问题频现。若是继电保护装置长时间都面临超负荷运行的状态，则其开关设备的准确性必将严重受损。长此以往，将会使得继电保护设备无法对电力系统的工作情况进行准确的测定，电力系统的稳定运行受到严重威胁。

3 电力系统继电保护故障的处理措施

3.1 替换处理

替换处理手段的原理是通过替换与正常操作位置有关的元器件，通过对比来确定故障地点，这样的操作缩小故障检测的范围，替换处理的方法是解决继电保护装置故障的最常见的措施，更换通常使用故障排除工具。如果对电源或内置开关的反馈导致微机保护出现问题，就用已在附近备用或临时检修的继电器或插头来更换它，如果故障消除，则说明故障原因就是该元件的问题，倘若问题仍然存在，就使用这种方法继续搜索。例如，在10kV 电路系统中，LFP-941A 微型计算机上的保护指示灯闪烁，并且您不会收到任何故障信息，在这种情况下，很难识别故障原因和故障地点。如果旁边有同类型的设备，则可以对该设备上的各个插件逐一替换，故障消除时更换的插件位置就是故障发生的部位，若故障还没有排除，则检查处理器有没有故障。要使用此方法，必须首先确保内部程序及挑线是否与定值芯片匹配，仅当它们相似并且根据实际情况的需要模拟驱动器进行选择性更换。

3.2 参照处理

参照测试是对异常设备和故障设备进行比较，以对不同位置的设备进行故障排除的比较，通常这种测量方式适用于检测错误和接线故障[3]。或者，如果验证过程显示出预期值与测试值之间存在重大差异，但无法确定故障点时，具体解决方案分析如下：（1）即使更换了系统电路的电源或更换了其他设备，二级回路的故障依然存在，任是无法恢复或消除，此时就可以与同一设备连接，如果在用新的控制开关更换布线后开关不能正确打开或关闭，通常是由于恢复过程中次级导线连接不良所致。为了尽可能快地发现故障，可以通过参考相邻线路的布线并根据线路标签一一对照，将会比较容易的找到故障。（2）在设置继电器替换过程中，若发现某些继电器的测试值与设定值之间存在巨大差异，很难确定继电器特性故障的原因，就对继电器刻度设定值立即调整，在这种情况下，相同的仪表可用于测量同一电路中的同一类型的继电器。如果设置正确，则可以了解故障机器故障出现的规律，获得发现和避免其他同类故障的经验，同时采取适当的措施并应对潜在的危险。从而在此基础上提高变电、送电系统中同类隐患排除的效率。

3.3 优化安全制度

安全系统的优化是应对变电站运行中隐患的主要对策之一。在优化变送电的安全系统的过程中，有必要逐步调整在变电站当前状态下启动、运行、维护、保养期间发生的不合理、不适宜的制度，并根据变电运行现状适当的修改、增补新的制度以强化运行的安全制度[4]。通常，变电站的运行安全系统必须具有清晰的负责人员检查系统，除了检查所需的技术要求外，还可以改进和指定变电站的设施检查，做到“责任到人”，将变电站的维护工作细化和具体化，以执行负责人的维护工作，并对整个维护过程进行总体有效性评估，以检查连续维护的有效性和结果。根据程序的日常结果对员工进行奖惩，这种机制通过激励，增强了员工的积极性，另外，在优化安全制度的过程中注重对工作失职或是工作表现突出的人员，按奖罚制度实行适当的奖励或是惩罚措施，这样不仅激发了运行人员的责任性和安全意识，而且能够减少变电运行隐患和故障。

3.4 提升安全意识

提高安全意识是变电站运行工作中杜绝隐患发生的重中之重。在安全意识的过程中，由于变电站值班人员的不当操作会发生许多安全事故，因此电力公司需要对安全意识进行日常培训，时时刻刻的提醒员工必须安全操作。例如，电力部门可以使用工作场所中列出的安全标语，解释安全事故，观看事故视频并进行安全讲座。

4 结束语

综上所述，在日常生活和工作中，若要确保生活用电稳定，保证日常工作正常开展，则必须使电力系统能够正常运行，这就要求我们及时的排除机电保护装置的故障，同时也要求广大电力部门在工作中不断加强对工作人员素质的提高和业务技能的提升，加强对相关设备的维修和保养，大力减少故障出现的频率，实现电力系统的可持续发展，为我国电力建设提供更大的帮助。