浅析电网继电保护故障及处理方法

丁 祥

（重庆水利电力职业技术学院，重庆 402160）

随着经济社会发展的需要，大规模的电网的组网融合必然成为一种趋势。高压大容量电网为区域能源的合理化应用配置，为整个电网稳定性、可靠性带来新的机遇和挑战。 理论上讲电网系统越大其供电可靠性受单一变化的影响就越小， 因此其可靠性也就越高。 而实际中，一旦电网出现崩溃其影响很大，而这其中继电保护是电网安全的屏障， 但往往也是电网事故扩大的根源。 因此做好继电保护工作对于保障电网安全稳定运行至关重要。

1 电网继电保护的基本要求和作用

电力系统继电保护必须满足以下四个性质：安全性、选择性、灵敏性、速动性。 具体来讲，其一，安全性，即当电网的一部分发生故障时继电保护装置能及时发挥作用，将故障隔离。 其二，选择性，即当电网运行时能将且仅将故障部分隔离，以减小故障影响程度。 其三，灵敏性，当电网出现故障，装置能迅速进行诊断并采取隔离措施；其四，速动性，即电网出现故障时能第一时间切除故障，防止其对其余部分产生负面影响。继电保护上述四大特性，实质上就是当电网出现故障时装置能及时发出报警信号，并将故障部位迅速隔离，以减少对其余正常部分的影响。

微机继电保护具有以下几个方面的作用：（1）微机继电保护能实时监控电网的运行状态。 正常运行时，保护装置处于监视状态，而一旦电网出现故障，能及时发出报警，提醒维修人员采取处理措施，或者自身采用相应的处理措施。 （2）监测系统运行参数，为系统的科学合理调度提供依据。 继电保护装置不但能及时对故障发出报警信号， 而且能实时监测电网中各母段的电压和电流，从而为运行人员进行电力系统调度提供依据。 （3）保证电网安全运行。 当在电网运行的过程中某部分出现故障时，相应位置的继电保护能够及时地将该部分进行隔离， 从而使得电流不再从故障部位经过， 从而能够降低故障部位对电网整体的影响，保证电网非故障部位的顺利运行。

2 电网继电保护故障的类型

2.1 接线错误

接线错误导致保护误动和拒动。

2.2 定值的问题

定值方面的问题主要体现在整定计算、设备校验、装置精度三个方面。 （1）定值整定计算错误。 由于电力系统的器件的参数的标称值与实际值有出入， 因此在定值整定计算中难免出现用标称值算出的定值不准确的情况。 （2）设备整定校验出现错误。 继电保护装置应定期进行校验， 如果未校验可能会出现问题。 除此之外如果校验过程中校验人员马虎大意，看错位置、数据，未按标准对保护装置复原，往往容易导致保护装置误动和拒动。（3）保护装置精度不够，微机继电保护装置都是电子器件，在运行时受环境影响较大。加上装置本身存在零漂和误差，如果选用不当或者使用不当往往引起装置本身出现问题， 导致保护出现误动和拒动。

2.3 回路绝缘的损坏

（1）在二次回路中不易检查的接地点，比如光字牌的灯座接地比较常见，但此处的接地点不容易被发现。 （2）回路中出现接地易引起开关跳闸。 （3）绝缘击穿造成的跳闸。

2.4 装置元器件的损坏

（1）三极管漏电流过大导致误发信号。 （2）击穿三极管导致保护出口动作。

2.5 抗干扰性能差

在电力系统运行中，普遍存在冲击负荷干扰、操作干扰、直流回路接地干扰、变压器励磁涌流干扰、系统和设备故障干扰等干扰，必须采取抗干扰措施解决这些问题。

2.6 电流互感器、电压互感器及二次回路的问题

（1）电流互感器TA 二次的问题：1）电流互感器TA 二次开路造成保护装置死机；2）电流互感器TA 端子松动，使得母差保护不平衡电流超标。

（2）电压互感器TV 二次的问题：1）电压互感器TV 二次开路故障；2）电压互感器TV 二次短路故障。

2.7 误碰与误操作的问题

（1）继电保护装置带电热插拔，往往容易导致保护装置逻辑混乱，使保护装置出口误动作。 （2）带电处理事故往往会导致电源插件烧坏， 工作人员往往为了图省事而在电源插件板带电情况下拔出插件， 往往因为拔出过程中产生的火花而使电源插件烧坏。

2.8 工作电源的问题

（1）工作电源引起保护装置误动：1）当逆变稳压电源的波纹系数过高时，往往会导致装置产生错误逻辑，从而导致保护装置误动，因此稳压电源的纹波系数要控制在一定范围内。2）工作电源的输出功率不足。 若工作电源的功率不足，将导致输出电压下降，当电压下降到一定程度时，将导致电路基准值、电路充电时间等发生变化，逻辑配合和判断出现问题，严重时导致保护装置拒动。 3）稳压性能差。 电压过低或过高都会影响保护性能。

（2）直流电源充电设备的滤波性能，往往决定了供电电源的稳定性。 若滤波性能不足，则往往会引起纹波系数超标。

（3）在以UPS 供电的电源中应首先考虑UPS 电源的容量和带负荷能力，以及相应的电池备用容量等。

（4）熔断器配置问题。 熔断器配置应遵循从负荷到电源一级比一级熔断电流大的原则以保证回路上过载或短路时熔丝的选择性。 若不按此原则配置则往往会造成熔断器越级熔断。

3 电网继电保护故障处理方法及应用

3.1 实际中若继电保护装置出现故障应及时处理，并遵循以下原则：

（1）沉着冷静，不急不慌。 当保护装置出现问题时，应沉着应对，做到不急不慌。继电保护问题是关系到电网稳定运行的大问题，因此在处理问题时应首先掌握第一手资料，详细分析后再做处理，切不可手忙脚乱。 在整个电网电气设备运行的过程中，整套继电保护的连接片都要根据电网运行方式的变化而采取相应的投、退处理。

（2）微机继保装置能实时监测电网运行状况，当出现故障时应首先观察后台系统对电网的监视运行情况， 进而快速判断出大致的故障线路和保护动作情况。 同时10kv 以上系统往往配置有故障录波装置， 故障发生后可以通过调取故障后的波形来找到和分析故障原因。

3.2 工作现场中常用的继电保护故障处理方法：

（1）电位测量法。 电位测量法主要针对带电检查故障，这种方法也是目前处理控制回路故障时最常用的方法之一。 首先我们应找到控制回路的二次原理图，根据控制回路原理图，从正极逐点量取电压，或者从负极逐点量取各点电压，进而判断出回路在哪个点电压变化出现问题，最终找到故障点。

（2）分段查找法。 分段查找法是针对复杂网络和多个系统交织在一起的线路的故障查找方法， 主要是对主回路分段进行绝缘测量。 一般情况下不同电压等级的绝缘电阻值有一定要求，通过分段摇测每一段绝缘情况， 即可以判断每一段线路是否符合要求。 如果二次回路出现短路故障且电压母线的分支回路较多，则往往采取从二次短路相中将端子逐相分离，直至故障消除为止。 然后再对其进行逐级恢复，直到故障出现，再对每个支路进行逐级检查。

（3）开路短路法。 开路短路法是指通过将控制回路中某一部分或一段进行短接或断开， 进而观察控制回路是否正常的方法。 开路短路法主要用于断路器的分断控制回路及相关电气闭锁回路的判断。 若触点该闭合未闭合应用短接法处理，反之则用开路法进行判断。

（4）逐项排除法。 逐项排除法主要适用于多个回路并联的情况。 该方法往往采用先总后分，从上到下逐级排查的方式。 当系统出现故障时，应先隔离大的回路，进而找到是哪个大分支回路出现问题。 然后再对大分支回路中的若个小的分支采用同样的方法。 为对每个回路进行双重验证，应用逐项替换法时，要注意将并联在一起的回路逐项分开后再逐项放回， 以便进一步验证自己的判断是否正确无误。

4 结语

电网故障种类繁多， 对各种故障的处理方法也不尽相同。继电保护人员要想达到快速准确地找到故障并进行处理的水平，就需要不断积累经验，认真学习。在分析故障时，我们应尽量利用手头的工具和资源，快速了解事故现象，只有这样才能准确快速地做出判断，才能减少可能出现的停电时间。可以说继电保护的日常维护对电网的可靠运行起着至关重要的决定性作用，因此作为继电保护人员除了要加强日常的巡检维护外， 还应该积极学习以提高自身的水平。

[1]冯海东，陈奕琴.谈继电保护故障处理的九种方法[J].广东科技，2008（20）.

[2]应斌.浅谈继电保护工作中故障处理的若干方法[J].广西电力，2006（04）.

[3]杨文英，盖志强，张华峰，张丽.电力系统继电保护可靠性问题研究[J].中国电力教育，2013（27）.