牵引变电所继电保护故障分析与应对策略探讨

2023-01-02刘明晓

中国设备工程 2022年6期

刘明晓

（西安铁路职业技术学院电气工程学院，陕西西安 710016）

伴随社会经济的发展，城市化进程持续加快。同时，国内电力事业也在飞快发展，用电安全性也备受关注。而为其配套安装的继电保护体系则发挥着至关重要的保护作用，为了有效促进国内城市经济的发展，需要全面分析常见继电保护体系故障，并提出有效的处理对策，进而结合现代化的技术来提高供电稳定性、避免故障发生。

1 继电保护装置概述

作为一种安全自动类型装置，继电保护装置主要包含继电器、其余辅助元件。通过该类装置，可以体现出电气元件方面的故障及异常运行状态，并做出断路器跳闸或外发信号。在牵引变电所，常见继电保护作为重要的组成部分，发挥着必不可少的作用。通过继电保护装置，可以自动检测故障、报警、保护切断，维护牵引供电体系的安全运行。所以，为了牵引供电体系安全运行，则应积极完善继电保护装置、全面消除继电保护故障，进而保证牵引供电的可靠性。

2 牵引变电所常见继电保护故障

2.1 隐形故障

顾名思义，隐形故障一般是指继电保护发生的不能轻易被发现的故障或问题。在很多突然发生的巨大继电现象、牵引变电所严重运行故障均以这类隐形故障为根源性原因。这种故障存在一定的特殊性，主要的发生就是在外界种种因素的影响下，长时间累积变化而造成的，也就是从量变逐步转化发展为质变而带来的。在众多隐形故障中，很经典的案例情况就是在牵引变电所的长时间工作下，各种设备逐步发生老化现象。但是，在实际的运行中，这种故障短期内并不会有问题出现，也并不会干扰、影响到各种设备。但是，经过很长一段时间的运行后，各种设备便会不断老化，而影响到整个体系运行的精度、效率、灵敏性等，从而表现出该类继电保护体系故障，而引起大规模的不良故障现象。所以，针对牵引变电所，应注重继电保护方面的隐形故障，注意定期定时做好检测、维保工作，并认真按标准或规程展开工作。

2.2 运行故障

在当前的牵引变电所，供电体系继电保护运行故障属于最常见、最具破坏性的一种继电保护故障类型。在牵引变电所当中，各种继电保护装置均有可能会呈现该类故障。譬如，在变电站电网长期的运行中，便会呈现各种线路发热现象，而迫使局部呈现异常温度情况，从而极有可能会降低继电保护所发挥的功能。在牵引变电所的众多继电保护类型故障中，最常见的便是牵引变电所内部的电压互感器呈现出的二次电压回路运行故障。在继电保护装置上，电压互感器作为很重要的组成部件，直接关乎着电力二次体系的整体运作效果。以上故障的主要原因大多数是习惯性电力机械失误操作而造成的短路。针对电压互感器而言，错误的接地方式、重叠的继电保护电压而带来的电压相位改变等也会带来该类故障。

2.3 装置故障

从继电保护装置角度上看，主要的故障原因就是选用继电保护设备本身有缺陷。比如，元件不够精确、不合格等；选用继电保护并不适合，而在不和谐、不合适的情况下造成的故障。从设施缺陷上看，主要表现在整个继电保护体系设施呈现整体故障、各种零部件及元件呈现故障。同时，长期使用、未及时更新、忽视继电保护必要的检修工作等，均有可能会迫使继电保护体系装置呈现整体故障。此外，牵引变电所在购置继电保护体系装置时，若未严格做好必要的检验及删选工作，选用劣质装置也会带来继电保护故障。同时，各种继电保护体系装置所用的零部件、元件均应满足精度、质量等方面的标准要求。一旦采用不达标零部件，则会迫使内部元器件呈现不稳定、发热、设计不当等情况，而增加继电保护装置整体故障率。此外，若牵引变电所内部的继电保护装置无法匹配电力系统，所选继电保护装置也很难结合到牵引变电所体系，则即便用的是高精度、优异灵敏性的先进继电保护装置，也无法很好地起到作用，并提升故障率。针对牵引变电所而言，继电保护装置呈现的本身故障以开关保护设备未正确选用所造成的继电保护类型故障最常见。

3 牵引变电所应对继电保护故障的策略

3.1 引入现代化的继电保护专业技术及设备

在牵引变电所，很多大型事故均主要由隐形继电保护故障造成的。但当前还很难发现隐形继电保护故障，所以，便应全面提升继电保护专业技术。针对继电保护体系而言，许多元件均较敏感。当外界环境改变时，便会致使继电保护装置呈现程度各异的故障，并程度各异地损坏保护设备。为了降低继电保护体系运行故障概率，则应强化设备抗外界干扰的性能，并控制牵引供电体系中的安全可靠运行。这样便应强化软硬件的整体抗干扰性，高效结合以上两个方面，来尽可能地减少继电保护装置整体故障概率，进而维护牵引供电体系的稳定、安全、可靠运行。此外，伴随先进科技的飞快进步，牵引变电所内部的继电保护体系也越来越数字化、人工智能化、自动化。所以，便应积极引入现代化的专业技术设备，来更准确地辨别、找出隐形故障，以维持牵引变电所整个继电保护体系得以正常运行。

3.2 细致记录故障原由

在当前的牵引变电所内，具体运行继电保护装置时，常常会呈现形式丰富多样的故障。为了提供给维修人员更多的处理经验，则应注意详细、准确地细致记录下来现场人员分析得出的继电保护装置体系故障的原由、形式等。再细心观察故障，来强化记录故障方面的作用，提供给维修人员更多有用的处理依据。在具体的故障记录中，最关键的就是准确记录下来故障准确原由，并全面分析故障原由，进而为提出处理措施所需的关键参考依据，以提升维修效率。另外，还防止了在维修继电保护装置中所消耗的人力、财力及需要的时间，从源头上提升故障处置效率及质量。

3.3 直接处理故障

通过直接处理法，会在发生继电保护体系故障时，有针对性地直接采取有效的处理措施。该类方法一般适合突发、紧急现象。例如，当继电保护元件呈现故障，但是却暂时缺少可供代替的元件，所以，为了防止该类故障带来损失，则可通过直接处理法，来临时替换装置。此外，倘若不能用专业化的检测仪器直接检测出来继电保护装置发生的故障，并且确定不了问题发生的地方，又或继电保护装置并不匹配牵引变电所内部的电力体系，则可以考虑直接处理法来有效予以处置。

3.4 保养维修及更换元件法

从继电保护装置角度上看，针对零部件或元件所发现的问题而带来的故障，便应注意定期定时地检测、维修、保养牵引变电所内部的继电保护。在长期持续的工作下，在牵引变电所元器件使用环境条件及寿命、外界环境的改变等种种原因下，则极易迫使继电保护装置发生失灵、老化。所以，在牵引变电所，便需要有关的维护人员注意定期维修检查继电保护体系，以避免继电保护呈现出大型运行故障。此外，在日常的检修、维护中，一旦发现部分元件呈现严重问题，则应及时及时予以更换，来保障继电保护体系得以正常发挥性能，并保障可靠度。

3.5 优化管理系统

在牵引变电所，应及时完善整个管理系统，做好继电保护方面的验收试验，并且定期检验、补充检验。同时，还应明确责任到人，建立完善的故障分析、汇报、处理等方面的制度，以及时有效处理继电保护故障。此外，还应规范操作标准原则及方法，以教育、经验交流等，来促进相关工作人员不断增强业务能力，以防人为失误而带来继电保护故障，严禁误整定、误碰、误接线。