发电厂继电保护装置故障与处置措施分析

陈亦凡

北京京西燃气热电有限公司 北京 100041

引言

发电厂电力系统运行状态，能够直接影响社会生产效率及人民群众生活质量。如果电力系统状态存在异常，没有得到及时处理，很容易引发各种电力故障，并产生重大运行事故，甚至会造成设备受损或人员伤亡。因此，发电厂必须采取针对性措施，对电力系统进行保护，确保其运行稳定、安全，尽可能将电力事故扼杀在摇篮中。继电保护装置作为发电厂主要组成部分，具有灵敏性高、选择性强、速动性好等优点。但在实际运行过程中，容易受环境、人为等因素影响产生各种故障，从而降低其性能。对此，需要技术人员充分掌握继电保护装置常见故障及引发原因，并采取措施予以排除，为电力系统安全运行提供保障。

1 继电保护装置的特点

1.1 安全可靠

安全可靠是继电保护装置在实际应用中较为典型的特点，其中安全性主要体现在保证电力系统不发生误动方面，可靠性主要体现在保证电力系统不发生拒动方面。由于电力系统在实际运行过程中受拒动和误动影响，会降低供电质量和供电效率，所以合理引入继电保护装置，充分发挥其安全可靠的特性，能够为电网稳定运行起到多重保护作用[1]。

1.2 智能化选择

随着科学技术的不断进步，继电保护装置也逐渐向智能化趋势发展，并且能够满足智能化选择需求。在电力系统运行过程中，一旦线路或设备发生故障，通过继电保护装置能够对相邻设备进行针对性的保护，从而降低故障损害程度。

1.3 高效速动

高效速动的特性，能够及时切断继电保护中的短路故障，并将故障信息准确无误地传递给技术人员，提醒技术人员快速处理，有利于提高系统安全性和稳定性，从而提高供电质量和效率。

1.4 灵敏性

若发电厂电力系统在被保护的情况下出现故障，继电保护装置能够迅速做出反应，这也突出了其灵敏性较高的特点。无论故障属于哪种类型，处于哪个位置，或者是否存在过渡电阻，继电保护装置都可以第一时间做出反应，并且无论在三相短路，或者两相、单相接地短路的情况下，装置均能够做出可靠动作[2]。

继电保护装置在实际运行过程中，其存在的特点既相互联系，又存在矛盾，需要技术人员根据电力系统本身性质，从辩证统一角度来看待。只有保证继电保护装置同时具备以上特点，才能够充分发挥保护作用和安全隐患预防作用，有利于在短时间内降低电力系统中存在的不良影响，确保发电厂正常运行。同时，还可以充分发挥督查作用，排除大部分故障隐患，有效降低组件的损坏率。

2 继电保护装置检测的现实意义

2.1 保证电力系统安全运行

电力系统在运行过程中，如果发生故障，继电保护装置能够准确无误地连接到断路器跳闸故障组件，并切断运行指令，有利于降低电力系统的受损程度，使其在短时间内恢复正常[3]。技术人员应经常校验继电保护装置，以起到防患于未然的作用。很多继电保护装置发生故障后，需要消耗大量时间和精力进行维修，如果等到故障严重再加以维修，就很可能会给发电厂带来较大的经济损失。

2.2 监控电力系统运行

在运行过程中，继电保护装置可以对电力系统的运行状态进行实时监控，有利于及时发现电力系统存在的问题和隐患，便于及时采取处理措施。

2.3 对系统异常进行自动化分析

在运行过程中，如果发现异常情况，继电保护装置能够自动化完成检测工作，并对故障区域进行精准定位，可以为技术人员检修提供正确指导。

2.4 异常状态提示

电力设备的运行状态一般取决于设备操作、环境条件等实际情况，通过继电保护装置对电气设备的运行状况进行监督控制，能够为值班人员维护设备异常运行状态或设备缺陷提供指示。即使没有值班人员，继电保护系统也能够自动调整电气设备，或将故障段切断，达到维护电力系统稳定运行的目的。

68例老年股骨颈骨折患者的骨折端碎骨检出情况显示：应用16排螺旋CT三维成像检验患者骨折端的碎骨检出共计患者64例，碎骨检出率为94.12%；应用X线检验患者骨折端的碎骨检出共计患者30例，碎骨检出率为44.12%。由此可见，对于老年股骨颈骨折患者而言，应用16排螺旋CT三维成像能够更加充分的检出患者的碎骨情况，碎骨检出率更高。

3 继电保护装置常见故障及引发原因

3.1 常见故障

3.1.1 电压互感器二次回路故障。变压器是继电保护装置测量电力设备的基础。电压互感器及二次回路一旦出现问题，会严重影响整个系统的安全性和稳定性，重则导致保护装置的误动或拒动。其主要故障集中在以下几个方面：第一，电压互感器二次中性点接地异常。第二，中性点不接地或者多点接地性能异常。造成中性点不能接地的主要原因，除了变电站接地网的因素外，还与布线水平息息相关。

电压互感器开口三角电压回路异常，使得短路和电压互感器二次失压[4]。以上情况都会对电力设备性能及电压互感器二次回路造成巨大损害。

3.1.2 继电器触点发生故障。继电器触点发生故障，会对电力系统安全运行产生直接影响。例如，新时期背景下，市场中涌现出了多种类型的触头材料，这些材料的耐受电流、电压值不尽相同，由于负载不同，加上工作频率不断变动，导致电力系统各种设备运行产生相应变化，由此对电力系统安全供电造成影响。以上任何一种因素都无法满足预定值，若接触点开焊、接触电阻快速增加，则会导致电力系统产生故障。

3.1.3 电磁系统铆装件变形。零件弯曲会对下道工序装配或校正造成严重的负面影响，导致下道工序施工无法充分满足标准，甚至产生严重变形，至最终报废。这是由于铆的某些部分压力过大、过长或过短造成的，但并不意味着电磁系统铆装件的变形是由于设计失误或位置放置不当引起[5]。在电磁系统安装过程中，如果铆钉变形，会导致电力设备无法正常运行，进而产生对电力系统运行不利的各种问题。

3.2 引发原因

3.2.1 外部环境。

3.2.1.1 继电保护装置在运行过程中无法复位或不工作。具体来说，继电保护装置在对电力系统提供保护服务时，会受某种因素影响停止运行，此时如果电力系统出现故障，保护装置将无法及时有效的切除故障段，容易将系统上的事故扩大化，这就需要及时确定问题原因并快速修复。

3.2.1.2 继电保护装置在运行过程中，指示灯异常亮起。一旦指示灯在错误情况下亮起，就可能对工作人员执行工作带来错误引导。这种情况一般是由于工作环境较为恶劣造成保护装置硬件故障所引起。

3.2.1.3 继电保护装置在运行过程中烧损。引发这种故障的主要原因包括接点过热烧损或电源插件线圈烧损。一旦继电保护装置发生此类故障，会使外壳变形并发出烧灼气味，技术人员可以通过嗅觉判断是否存在这种情况。

3.2.2 内部故障。①接点故障。所谓接点故障指接点熔敷或接触不良，接点故障的引发原因普遍是受硫化氢、二氧化硫等腐蚀物长期侵害所造成。②差拍问题。这种故障大多由继电器不符合要求或电压异常引起。出现此类故障后，技术人员需要对继电器进行全面检查，判断电压是否正常，并在此基础上检查继电器是否符合相关规范要求。③装置元件产生故障。元件故障的主要诱因是元器件长期带电运行或者频繁动作导致元器件部分功能失效，此时保护装置无法保证其运行稳定性。例如，若保护装置二次回路中的电流互感器出现故障，会使装置内部电流判据异常，可能会使装置误动或者拒动，甚至烧毁继电保护装置。

3.2.3 干扰因素。①电磁波辐射干扰。新时期背景下，我国通讯事业蓬勃发展，移动设备在人们生活和工作中的使用越来越普遍。如手机、Ipad等，这些设备在运行过程中会产生电磁辐射，从而干扰继电保护装置正常运行，使得装置出现虚假信号，诱导其发出错误信号。②静电干扰。发电厂工作人员长时间投入工作时，其身上也会产生静电，此时如果接触到线路，可能会导致线路出现放电现象。因继电保护装置具有较高的灵敏性，若在放电情况下，则可能产生各种故障，从而影响装置的逻辑判断。

4 发电厂继电保护装置故障处置措施

新时期背景下，继电保护装置研发大多以微机处理器为基础，这种装置在实际运行过程中一旦出现问题，需要及时找到根源并解决。由于继电保护装置结构较为复杂，且越来越信息化、智能化，因此，如果仅利用排除手段对继电保护装置启动失败的原因进行分析，就很难达到根治故障的目标。对此，本文提出了以下几种处置措施。

4.1 采用替代法排除继电保护装置故障

所谓替代法就是寻求相同元素进行替代，而非对怀疑存在故障的部件进行判断，确定其是否真实存在问题或隐患，所以，采用替代法能够在一定程度上缩小工作人员故障处理的范围。目前，替代法已被广泛应用到继电保护装置故障处理过程中。在实际操作中，主要基于微机处理器进行故障分析，同时这种方式常用的组件需要更加复杂的逻辑判据来确定故障排除的数量。

4.2 通过交叉引用方式确定系统故障

在继电保护系统故障处理过程中，利用相同型号、相同规格的设备技术参数校准报告进行分析，也是较为常见的一种故障分析方法，能够及时准确地找到故障点。这种方法在接线错误检查中的使用效果较为显著，弊端是很难分析出引发故障的具体原因。另外，在继电保护装置回路中采用交叉引用方式进行检查，无法很好的确定继电装置运行好坏，因存在的差距较大很难对设定值和测试值进行精准调整。此时，技术人员可以充分利用循环恒定奇偶检测仪器，对继电保护设备进行精度校验，以此来确定故障类型和引发原因。除此之外，还可以利用较为直观的故障处理方法，也就是不使用继电保护专用测试仪逐点进行测试，而是通过备件更换的方式依次排查设备故障。

4.3 短路确认继电系统故障

若要对继电保护回路故障位置进行精准定位，可以采用电路短路的方式，这样能够有效缩小短路故障的检查范围。通常，继电保护系统中存在复杂线路，容易受各种因素影响出现故障，其中较为常见的是次级电路故障。想要确定故障类型并针对性采取解决措施，需要将次级电路位置依次除去，并将回路一个接一个连成一体，如果出现故障，该循环就会产生问题。技术人员在确定故障所在回路的基础上，可以暂时解除装置内部循环命令，确定电路元件故障。这种方式相比其他方式，操作更加便捷，优势更大，所以在继电保护装置故障处理中的应用频率较高。

5 结束语

综上所述，继电保护装置长时间在复杂环境下运行，受人为、环境等因素影响，容易产生故障。如果不及时解决，会对电力系统安全供电带来隐患，甚至引发安全事故，对发电厂造成不必要的人员和经济损失。对此，需要发电厂相关工作人员充分认识到继电保护装置故障检修的必要性，并将其深入渗透到日常工作中，严格按照标准和规范开展维护检修工作。