电力系统继电保护事故原因及改进

朱璠

摘 要：电力系统继电保护事故时有发生，为了降低继电保护事故发生率，提高电力系统运行稳定性，必须深入分析事故出现的原因，并采取有效的改进办法和解决措施。本文通过对电力系统继电保护事故进行深入探讨，分析了事故产生的原因，并且在此基础上提出了相应的事故处理改进措施。

关键词：电力系统；继电保护；事故原因

1 前言

随着社会经济的不断增长，我国电网的建设规模也在不断扩大，电网的整体结构和运行方式发生了比较大的变化，更加复杂的电力系统使得其规划、运行和维护工作都面临着巨大的挑战。继电保护为电网安全运行提供了一道保护屏障，其工作状态对整个电力系统的稳定运行有着直接的影响，因此，做好继电保护事故处理和预防意义重大。

2 电力系统继电保护事故及其原因

2.1 定值问题引起的事故

继电保护事故中常说的“三误”事故指的是误接线、误碰和误整定，这也是继电保护人为责任事故中比较典型的几种。误整定事故发生的原因有很多，并且涉及技术管理人员的责任心、业务水平和工作习惯等多个方面，总的来说可以分为两种，一是人为的整定失误，二是设备定值输入时的失误。人为的整定失误通常是因为计算人员在收集TV、TA变化和一次设备的参数等资料时出错，或者是随着设备的发展、短路容量的变化以及接线的改变，相关保护定值没有进行相应的修改，从而导致保护不正确动作。

2.2 二次回路绝缘损坏引起的事故

二次回路绝缘损坏是继电保护设备的一种常见缺陷，通常发生在控制回路上。二次回路绝缘损坏很可能会导致保护拒动或误动，从而造成严重的电网事故，所以这个问题在行业内一直都比较受重视。就以往的事故情况来看，二次回路绝缘损坏主要有以下几种原因：①二次导线和控制电缆本身质量存在问题，陈旧老化后容易引起绝缘击穿事故；②施工质量和工艺遗留下来的绝缘破损造成的事故，如在屏蔽电缆的施工中，引接屏蔽层时的焊接工作造成的绝缘问题；③一些特殊点的回路绝缘损坏引起的事故，如保护的跳闸出口如果存在回路绝缘损坏，就会直接造成断路器误跳闸。总之，要想避免出现二次回路绝缘损坏，一方面需要在工作中对二次回路进行定期的检查和消缺，控制好采购设备的质量，另一方面，也要切实提高工程施工管理工作，在铺设二次电缆前最好提前对其进行绝缘测试，防止铺设完成后发现问题又重新更换，做到问题的早发现和早处理。

2.3 抗干扰问题

因继电保护抗干扰能力差异也会导致保护跳闸，其干扰形式主要有以下几种：静电耦合干扰：电缆、导线和电器设备之间有大小不同的分布电容，因此一次设备和二次设备之间就会产生静电耦合干扰，这其中包括互感器一次和二次绕组间的静电耦合以及一次母线和二次电缆之间的静电耦合。电磁感应干扰：导体通电之后就会在周围产生磁场，导体间的磁场相互作用就产生互感效应。当一次出现暂态或扰动过程时，会通过电磁耦合传递到二次回路，从而对二次回路产生一定的干扰。

③地电位干扰：当大电流接地系统发生避雷器动作或者接地故障时，接地网中就会流通一股比较大的故障电流，故障电流在经过接地体的阻抗后会产生电压降，这就会使变电站各个点电位出现较大差异，电位差会在连接的电缆芯中产生电流，从而很可能造成保护的不正确动作。无线信号干扰：无线电干扰对二次设备有着比较大的威胁，尤其是一些手机和无线对讲机设备，发射功率越大，产生的威胁也就越大。在现场作业中，以往就发生过因为使用大发射功率无线通信设备而造成保护误动事故。

为了有效避免干扰引起的继电保护事故，在设计二次回路的时候，需要采取一定的抗干扰措施，如按照相关规定和要求合理布置电缆二次线，不能分开交流电缆与直流电缆以及强弱电动力电缆和控制电缆；借助电磁屏蔽措施预防来自一次设备的无线干扰；在现场作业时谨慎使用无线通信设备。

2.4 TA及其二次回路问题

电流互感器（下面简称TA）能够将一次系统高电压电路上的大电流准确变换为二次低压电路的小电流，其工作的可靠性直接决定了保护动作的正确与否，因为TA及二次回路上的问题导致的继电保护事故屡见不鲜。下面是TA造成的主要事故原因类型。

TA误差问题：TA的一个基本要求就是其电流变换的准确性，其电流误差在一定程度上影响着保护的工作质量，通常在实际工作，都规定TA的电流误差不能超过10%，角度误差不能高于7%；

②TA二次回路开路问题

TA及其二次回路开路问题是继电保护中的一个重要问题，开路后很可能会导致保护拒动或误动，并且开路后会产生一定的高压，从而对二次设备绝缘造成损坏，严重时甚至会烧毁设备。发生这类问题的主要原因有运行中二次交流回路临时短接，误解开电流回路，造成开路；操作人员误拔交流插件，造成开路；TA二次回路试验时，解开电流回路后没有恢复，造成开路等。

③TA饱和问题：由于短路故障而导致的电流急剧增加，就会导致TA的饱和问题。图1所示的是TA饱和判断工作特性。从图1中不难看出，被保护设备之外发生的故障，TA呈现饱和状态，电流会在工作点短时间移到附加稳定特性区。而被保护设备之内发生的故障，由于差动电流通常都比制动电流要大，所以电流工作点会马上进入动作区。所以，TA饱和问题的出现，都会或多或少地对继电保护产生影响，二次系统很难安全、可靠的运行。

图1 TA饱和判断工作特性图

3 电力系统继电保护事故处理的改进措施

3.1 提高保护装置质量

首先在制造和选购保护装置的时候需要对其进行严格的质量监督和管理，切实提高保护装置中各个元器件的质量。最好选用寿命长、故障率低的元器件，并且防止一些不合格的劣质元件混入其中。其次，晶体管保护的抗干扰能力通常都比较差，在工作状态下很容易受到干扰源的影响，所以在设计、安装和调试的过程中需要采取有效的保护和预防措施，切断干扰的耦合途径，如设置滤波器、隔离变压器、装置中增设闭锁电路、输入输出回路采取屏蔽电缆等。

3.2 加强继电保护装置检修工作

在平时的工作中，作业人员需要加强继电保护装置的检修工作，制定出严格的检修制度，从而形成常态化的工作机制，充分落实检修工作，切实保障继电保护设备能够处于正常的运行状态。在设备运行过程中，需要对设备出现的老化和磨损等情况进行定期的检修，这对于检修人员的素质要求是比较高的，在检修工作中不能马虎了事，必须发挥出检修工作的真正作用，针对故障事故不断的改进方法，降低设备的故障发生率，提高电力系统设备运行效率。

3.3 掌握正确的故障查找技术和方法

在继电保护故障处理工作中，故障的检查是工作的前提，检查方法的运用可以从其正确性和效率性这两个方面考察。在事故现场，不仅要选择正确、合理的故障检查方法，还需要保证检查工作的效率，确保在最短的时间内找到故障的发生位置和原因。现代电力系统一般都有继电保护故障信息提示系统，发生故障后能够根据故障记录确定故障发生的时间、位置和类型，对于提高故障处理效率有着很大的帮助。

4 结束语

总的来说，电力系统继电保护事故的出现是多方面因素综合作用的结果，继电保护事故的发生对电力系统的安全稳定运行有着严重的影响。因此，在继电保护事故处理工作中，不仅需要对事故发生的类型和原因有着清楚的认识，还需要明确事故处理的技术和思路，保证事故能够在第一时间得到有效处理。

参考文献

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[3]杨晓娟.电力系统继电保护事故原因及其改进措施的研究与探讨[J].商业文化，2011，（12）：379-380.

（作者单位：国网四川省电力公司资阳供电公司）