电气继电保护的常见故障及维修技术分析

（华电山东新能源有限公司，山东济南 250014）

继电保护装置的完好安装可保证电力系统的监测和控制保护工作更好地展开，保证电力系统的正常运行。面对继电保护工作中出现的问题，须加强监测，应将相关的防范措施做到位，避免故障隐患问题的发生，为后续的电力系统的正常运行奠定良好的基础。

1 继电保护的作用

如果电力系统被保护元件出现故障，继电保护装置的作用是自发地、有选择性地切除电力系统中的故障元件，以确保没有出现故障的其他部分可以正常工作，防止故障元件持续被损害，缩小停电范围。如果遇到被保护元件呈现异常状态，要求继电保护装置能够及时反应，以维护条件作为基本依据，发出信号或者减少负荷及跳闸动作等一系列指令，避免不必要的动作。继电保护装置可以起到监控电力系统的作用，可实时监测系统的电流和电压，正确反映系统设备的运行状态。

2 继电保护的组成及要求

继电保护装置的组成基本可以分为测量部分、输入部分、逻辑判断部分、输出执行部分。通常情况下，对现场信号的输入部分均需要做好前置处理工作，包括隔离、低通滤波、电平转换等，促使继电器能够对施工现场的物理量进行合理化检查。另外要将测量信号转换为逻辑信号，再根据测量部分的输出量大小和性质、输出顺序、逻辑状态等信息，依照有关逻辑关系组合运算，确定最终的执行动作，由输出执行部分结束末端工作任务。

对继电保护装置提出的基本要求是须满足一定的选择性、速动性、灵敏性、可靠性要求。选择性是在运行工作过程中，保护装置只切除了电力系统中的故障器件，缩小了停电范围，以保证整个电力系统中没有出现电力故障的部分正常运行。速动性是保护装置应尽可能将发生短路或者出现故障的部分切除，保证系统运行的稳定性，减少或降低线路设备遭受损坏的程度，降低对故障设备造成的影响，提升自动重合闸及设备自动投入的工作效果。灵敏性是在出现故障、不正常运行时的反应能力。可靠性是继电保护装置运行中的可靠度[1]。

3 电力系统继电保护装置常见故障类型

3.1 电力系统继电保护运行故障

电力系统继电保护运行故障是保护装置丧失了正常的使用性能，无法正常发挥其装置作用，无法正常监测电力系统的运行情况。电压和电流互感器属于继电保护测量设备的终止点，其能否够正常工作会对二次系统的运行产生较大影响，是决定保护装置是否可以正常运行的关键环节。在电力系统中，电压和电流是二次回路以及保护开关正常工作的重要内容，是继电保护装置的关键环节，若运行出现问题会引发一系列故障问题，应加强工作环节的管理工作，有助于减少故障发生或者降低故障发生的概率。

3.2 电力系统继电保护设备故障

一般情况下，电力系统运行中使用的电气设备数量均较多，各种设备的型号不相同，在电力系统中保证继电保护装置的质量是保证继电保护工作的主要前提条件。电力系统正常运行过程中，对其装置的科学性、严谨性要求比较高，在继电保护装置的型号及规格方面，须具备相关的标准参数，满足实际电网运行需要。若继电保护装置规格不合格，无法与电气设备有关参数相匹配，会出现据动或者误动问题，引起继电保护设备故障问题发生。如果运行环境中存在的粉尘及腐蚀性气体较多，或者长时间内设备在高温条件下运行，会加快装置的老化速度，使继电保护装置不断恶化。

3.3 连接故障

继电保护装置中，继电器的触点属于重要组成内容，一般在电力系统正常运行过程中容易受到一些因素的影响，比如制作触点的材料、触点配置、跳动负载的类型、触点附加电流电压值等。遇继电器接点粘连或接点接触不良的问题时，会引起一系列连接故障。如果继电器接点连接负荷容量远超过节点额定容量、继电器已经过期但仍在使用、继电器开关频率较高等，易造成接点粘连问题发生。

4 电力系统继电保护故障处理方法

4.1 全面检测法

全面检测法相对简单，但是消耗的时间比较长，操作时需要检测每一个单元，检测出现故障时，应及时排除，再进行逐项检测，最后安装。按照全面检测的方式能够找到故障点，对发现的故障问题进行及时处理，以保证继电保护装置可以安全稳定运行。

4.2 分段处理法

分段处理法是继电保护装置故障点常用的查找方法，如果电力系统运行过程中出现故障，依照继电保护设备的不同规格可以将其分为不同的等级，按照固定的顺序予以逐一排查，以最快速度找到故障点。涉及两侧位置的收发信机或多通道设备，可对其进行分段处理。首先，脱开通道，使用电平表确定设备是否存在异常，运用负载端可以检测到故障，再接入通道。根据测通道口的滤波器通信电缆端测对侧发信时收信电平，判断通信是否出现损坏，通过此途径能够找到故障发生点[2]。

4.3 替换法

在继电保护装置故障查找法中，替换法是其中较为便捷的一种方法，用相同元件替代更换相关元件，观察装置是否能够恢复正常工作，判断元件是否存在故障问题等情况。无故障问题时，应继续下一步查找，缩小查找范围，缩短查找时间，须保证替换元件的型号和规格与原来的元件相同。

4.4 参照法

参照法是以继电保护设备参数为数据依据，对比正常设备以及故障设备，从中找到差异处，确定故障点[3]。一般情况下，参照法可用于排除接线错误问题、排除定值校验中实际值和预期值存在差池的问题。若更换后依旧存在故障问题，应对相同设备进行接线处理。

4.5 短接法

基于短接线的基础上短接回路部分，判断短接线处是否存在故障问题，缩小故障范围。一般情况下，短接法适用于检测电磁锁失灵、切换继电器无法正常工作、判断控制、判断电流回路开路等转换开关接点时其性能是否完好[4]。实际工作中须，将回路中一部分或一段用短线接入，采用此方法能准确地判断故障范围，缩小检测范围，以最快速度确定故障点[5]。

5 电工维修技术的提高措施

5.1 提高电工人员的技术水平

继电保护工作应侧重于电力保护运行的可靠性，完善建设有关工作制度，形成一套完整的管理体系，提高工作技术人员的技能水平，强化相关的技工人员的专业化培训力度。可间断性邀请或聘请一些专业的技术人员开展专题讲座，经验传授，以提高工作技术人员的职业素养和应对故障问题的能力[6]。要求技术人员在日常工作中做好记录分析工作，避免自身负责工作范围出现失误，作业中务必按照相关标准开展工作，将每一个工作环节均处理到位，保证所有的设备安全稳定运行。

5.2 电力继电保护替代维修

处理电力系统故障问题时，电工技能人员可借助正规的智能元件、插件替代，以快速锁定故障，节省排查时间，提高工作效率。实际操作中，这种方法应用较为广泛，安装替代元件或者插件后，继电保护故障会消失，证明该地为故障的事发地，如果故障没有消失应及时进行后续排查。

5.3 拆除维修法

电工技术人员将维修检查故障拆除时，要求将并联的二次回路分开，待检查结束，再将其组合[7]。此方法适用于各线路中，例如遇到互感器熔丝断裂的问题时，二次回路易出现短路问题，将电压互感器总引出位置分离出一个端口，可消除故障；如果熔丝被烧断，无法使空气开关闭合，应一次性分析继电保护装置的整体零件；如果是直流接地所致，应将支路电源的接口拆开，直到消除故障后便可以停止运行。

5.4 负荷维修方法

在电力系统中，电工维修环节的带负荷检查是较为重要的环节，应用负荷维修法能够解决或排除交流回路引起的故障问题[8]。现实作业中，要求带负荷维修有明确的参考对象，比如检测相位电压时通常选择5项母线电压测量故障，须明确电流走向。如果遇到此开关无法作为参考，应改用侧面开关及断路器，实际检修过程中，需要特别注意电压相位的变化状况，使其与一次数值对应[9]。

6 结语

综上所述，基于我国现阶段的电力系统保护工作现状进行分析，未来我国的电力系统继电保护工作将会实现智能化应用、网络化发展，并向通信一体化的方向不断进展。工作人员应认真分析继电保护装置的日常故障问题，采取科学快速的方法准确找到故障出现的位置，提出对应的问题解决措施，促使保护继电器能够正常运行，提升设备的性能，对后续我国的电力事业的发展具有重要意义。