电力系统继电保护的故障分析及处理方法探讨

孔茗

国网江苏省电力有限公司镇江供电分公司 江苏 镇江 212000

引言

随着社会经济的不断发展，我国已经成为一个综合国力较为强大的国家，电力资源的发展非常迅速，也为国家发展做出了巨大的贡献，对于社会生产和人民群众的日常生活都产生了一定的影响。电力系统对社会生产的发展具有一定的推动作用，继电保护设备维持着电力系统的正常运行，所以要对继电保护重视起来，除了日常维护外，还要定期对各种设备进行检查，对设备有一个全方面的了解，对存在的隐患要及时解决。本篇文章对继电保护的故障方面进行分析，并提出了一些处理的方法。

1 常见的故障分析

1.1 继电保护装置的质量

继电保护装置的质量决定了继电保护的作用时间的长短，同时对于设备运行过程的稳定性有着很大的影响，继电保护设备的质量对电力系统来说是很重要的，如果质量不过关就不能够保证电力系统的正常工作，还会降低电力系统的安全性，对社会生产和群众日常生活造成影响，因此继电保护装置的质量就很重要，对于电力单位和相关工作人员来说就要进行严格的检测确保质量问题。

1.2 开关设备

对于一些开关设备来说对于设备的运行气大了决定作用，开关设备如果存在问题，那剩余的设备就会成为摆设，根本就起不到作用，连设备的开关都不能够很好的控制，那么剩余的设备就不能很好的发挥他们的作用，发生故障后不能快速的关闭设备，这样就会造成更加严重的影响，这样造成的损失就会更大，这样继电保护装置根本起不到作用，所以对于开关设备也要进行严格把关，这时继电保护设备良好运行的基础保障。

1.3 运行过程故障

在继电保护设备的运行过程中，还会存在许多的故障问题，这些都是不可避免的，主要是因为继电保护设备长时间的运行过程中导致某一部分的温度过高，导致设备出现故障。电力系统的继电保护装置在实际的运行过程中主要体现在变差保护开关拒合，电压互感器还会出现二次电压回路的状况，在实际的电力运行过程中电压互感器内的零件还会出现损失或者滑落的情况，因为电压互感器是机电保护装置最基础的部分，如果电压互感器出现了问题及会导致机电保护装置不能很好地发挥作用，后续的装置发挥不出原本的作用。

1.4 干扰绝缘因素

电力绝缘因素对于电力系统的继电保护装置会产能生很大的影响，在正常的情况下，电力保护装置的外部都会包裹着绝缘皮，但是长年累月的使用就会导致外部的绝缘皮慢慢脱落，这样在不良天气下继电保护装置的安全就无法得到保障，所以要定期对继电保护装置的线路进行检查，确保线路外部绝缘皮的完整，减少继电保护装置出现问题的可能。在继电保护装置中没有连接抗干扰电容，这样导线阻抗过小，周围的磁场过大就会产生一定的影响[1]。

2 优化措施分析

2.1 注重设备构件质量检查

为确保继电保护设备以及辅助设备运行稳定可靠，在经济条件允许的条件下，应尽可能选择市场占有率高、设备先进、技术成熟、误差较小、运行曲线较好的设备。同时更换相应电力系统设备、增容扩建设备保留冗余，为电力系统稳定可靠、长时间运行奠定基础。同时考虑到电力系统继电保护组成部件繁多，可以实现继电保护功能的主成之一——二次回路为重点，从电力系统继电保护功能的测量部分、现场信号输入部分、输出执行部分、逻辑判断部分二次回路入手，结合继电保护的功能要求，构建状态检查体系，寻找各等级电压操作、雷电的天气对二次回路的影响。随后以电力系统继电保护基本回路——断路器操作回路为对象，将传统继电保护的开关量、电气量进行逻辑计算，随后交由操作回路，促使操作回路转变为板块化、小型化构架。在这一构架中，对电缆、元器件、节点等质量进行检查，避免电缆绝缘等因素导致的二次回路接地、断路器误动（或拒动）问题出现。可以将高压侧操作箱插件中二极管拆除，断开保护跳闸回路II永跳启动KS回路，将操作回路间寄生桥消除，避免两段直流母线以任何形式发生电气连接。同时由一组专用直流熔断器供电的保护装置控制变压器差动保护、母线差动保护、断路器失灵保护、发电机差动保护等断路器。

2.2 完善保护原理

从保护原理视角入手，电力系统继电保护主要是利用系统中元件发生不正常情况时的电压、电流、频率、功率等电气量变化（或变压器油箱内故障时油流速度增大、瓦斯增多、油压强度升高等），启动继电保护动作，包括测量部分及定值调整部分、执行部分、逻辑部分等几个部分。为了避免电力系统继电保护的原理缺陷出现，技术人员应在电力系统继电保护设备增容扩建冗余设置的基础上，严格依据继电保护设备执行模块安装运行规程及国家、行业标准，进行安装过程监督，避免隐患出现。如某电厂升压变压器主变继电保护设备通信接口原设计为双通道，但实际仅安装单通道，导致长时间运行异常，严重威胁了继电保护装置可靠性。因此，为保证电力系统中继电保护装置稳定、安全运行，应严格依据国家行业标准或规范规程进行严格监督。同时考虑到电力系统继电保护逻辑部分保护整定值是继电保护动作整齐开展的前提，应将精确化方针落实到继电保护计算过程、试验步骤中。即在依据各设备性能曲线、相关参数制定整定值外，还需考虑对实际部分接线产生致误差因素进行消除、核算，最大限度保障整定值设定负荷与现场生产状况相符程度，避免因整定值设置误差（十几毫安）而产生的电气设备误动、据动事故。此外，考虑到电力系统极易因电位差、电磁感应、静电耦合侵扰而出现短路等多种类型故障，可以采取针对性维护措施。如为抑制电位差干扰，可以根据实际需求，补充铜排连接，保证一个电气连接仅对应一个接地点，最大限度降低各点出现概率较高的电位差；为抑制电磁感应干扰，可以在电缆沟道布置时，尽量控制电缆沟道与一次载流导体成九十度，避免平行段长度过长导致的干扰电压；为抑制静电耦合干扰，可以采取增大耦合阻抗的方式，或者屏蔽电力系统继电保护二次回路及其保护装置的方式，减小分布电容，降低干扰电压。

2.3 记录故障问题的原因

在对继电保护相关装置实施综合处理时，需基于实际情况进行全面判断，及时对相关问题进行记录用以后续的对比分析之用，特别是电压互感器的二次故障相关问题，不仅要对其原因、影响因素等进行详细记录，同时要及时对错接后的线路参数进行及时纠正，对连接的重点项目进行集中分析与判断，从本质上规避继电保护相关故障的出现。记录二次主线圈与辅线圈首端互换连接方面的故障问题，对问题进行分析与判断的基础上构建分析管控机制，保证管理工作的综合质量。其常规运行过程中，二次辅助线圈可对不同相电压均等性进行维持，对开口位置的电压均衡性进行测量。如果二次主线圈与辅线圈出现首端互换连接问题开口位置电压数值会降低，整个线路就会产生运行故障，基于此，需接通电源实施处理，保证可以对二次主线圈、辅线圈开口电压进行测定，综合线路的异常情况对接线方式进行调节，在本质上规避继电保护装置的故障问题，提升监管工作的质量与水平。记录二次主线圈首尾互换连接的故障问题，继电保护相关装置的常规运行中，二次主线圈首尾会产生明显变化，如果前者是100V后者即为0。如果线路产生明显的异常，电压的测定数值与标准数值就会不一致、低于100V，这时机电保护相关装置无法获得有效应用，会影响处理过程与应用成效。相关工作者基于万能表测定线路，对判断依据进行完善，使用合理有效的故障问题处理机制，降低故障问题所产生的不良影响，强化机电保护相关装置的安全性与稳定性。在电力系统的实际运行中，辅助线圈尾端与二次主线圈开口位置的电压通常为100V，如产生线路互换连接不正确的问题，就会致使电压产生骤升问题，同时二次辅助线圈矢量参数出现了变动，特别是会影响零序保护的元件。所以需整合线路故障问题的实际情况实施综合处理，保证能够基于本质规避线路接错的短路问题。

2.4 技术改造升级

社会科技正在快速发展，各种各样的新技术正在渗透到电力系统的运行和维护当中，这样使得电力系统的发展更加快速，控制更加精确，故障处理和检测更加方便。还有一些技术是根据电力系统中的故障处理针对性发展的，对于一些较难处理的问题，进行技术改造升级可能就会解决大部分的问题，所以技术的发展升级对于电力系统故障的处理会更加方便快捷，使得在这一方面节约了大量的资源。对于一些老旧的设备，在达到一定的使用年限后，可以对设备进行升级改造，这样就可以解决很多设备老化的问题，还可以在一定程度上提高电力系统的稳定性。

2.5 继电保护设备的日常保护

对于继电设备进行日常的维护和管理是为了确保机电设备的正常工作，不对电力系统的运行产生影响，使得电力维护工作人员可以提前发现一些隐藏的问题，还可以及时的检测设备的运行状况，制定合理的维护计划，确定维护工作的标准及相关规定，让维修工作人员可以有一个参考标准，使其他的电力设备与继电保护设备之间保持一定的距离，防止电流短路对设备的影响。还有就是在设备的维护管理阶段，工作人员要进入继电保护装置的内部进行一个全面的检查，对设备进行全方位的分析，可以及时发展装置内存在的故障，及时采取措施进行控制，还要对检测维护的过程进行详细的记录，为之后出现相似的情况提供参考作用，保证基点保护设备的正常运行。

2.6 元件参照的方法

参照处理是将故障设备与正常设备放在一起进行比较分析，从各种可能出现故障的角度进行对比分析，从不同的位置找出故障设备存在的问题，这种处理措施应用的范围比较广泛，可以用在线路故障的查找、设备的定检等，在处理故障时，如果设备更换后还是解决不了问题时，就可以用参照法，两台设备进行对比分析，对线路进行逐一标记检测，这样可以更加快速的筛选线路中存在的问题，及时解决问题，让设备可以正常运行，确保电力系统的正常运行。有的时候参照法可以和替换法相互结合，这样可以更加快速准确的解决问题。

3 结束语

综上，国家经济的快速发展中用电量需求也在不断增加，电力系统保护工作愈加复杂，要时刻保证电力系统的安全运行。继电保护属于长期的维护工作，需要持续创新与发展，其融合在电力系统的实际运行中，并且继电保护的故障检测、维修工作较为复杂，要求相关工作者具备良好的安全意识与专业技能，积极学习、了解并掌握电力机电保护方面的原理知识、运行特征、常见故障等。对既有的维修技术进行持续优化，积极探索并创新技术方式，对信息化技术进行学习与应用，强化提升机电保护工作的有效性、安全性，为电力企业的现代化发展奠定坚实基础。