电力系统继电保护的组成及故障分析

贺春宁

摘 要：现代社会的发展，电力的作用也越来越大，电力已经深入到社会和生活的各个方面，电力支撑着社会生活和生产，电力系统的正常运转直接关系着社会的稳定与和谐。文章通过对电力系统继电保护作用、组成的论述，全面提出相关保护措施，对继电保护工作具有十分重要的意义。

关键词：继电保护；组成；故障；措施

电力在现代社会生活中的作用非常重要，加强对电力的维护也就显得格外关键。继电保护能够对电力维护起重要作用，也是保证电力系统正常工作的主要环节。可以说，继电设施是否正常、技术运用是否高端、对电力系统发展有着深远的影响。

1 继电保护基本概念

可靠性工程是保证元件失效数据统计和处理，对系统定量评定、运行、维护的协调，能够在各方面保持经济性。可靠性主要指的是，一种元件、一个设备或一组系统在规定时间、规定条件下，能够快速反应并顺利完成应该完成的规定功能，并能发挥其自身作用。继电保护装置的可靠性，主要是指在该装置规定标准范围内，在应该动作的时候，不能拒绝执行动作，在不应该动作时，能够保持原始状态，不出现误动作。继电保护装置在运行中，出现的拒动和误动，都严重影响了电力系统正常工作。不能随意提高不拒动和提高不误动，对二者可靠性是相互抵触的，会发生工作中的矛盾。电力系统有其特殊的结构和负荷，根据性质的不同，如果产生拒动和误动问题，则产生的危害是不一样的。如果系统输电线路较多，又有充足的旋转备用容量，各个系统间、电源与负荷间联系很紧密的时候，继电保护装置出现误动作，就会造成发电机变压器和输电线路切除，这种操作给电力系统运行的影响不大；如果发电机变压器或输电线路出现了故障时，继电保护装置出现了拒动作，就会导致设备损坏或系统崩溃，形成不可估量的巨大损失。由上所述，我们看到，提高继电保护装置不拒动可靠性，要比提高不误动可靠性更重要。当任何一个装置产生拒动，后备保护就会发挥作用，继而切除故障，这样的情况，就显得提高继电保护装置不误动可靠性要比提高不拒动可靠性重要了，根据不同的情况，对二者进行合理设置，才能提升供电效果，保护供电系统。

2 电力系统继电保护组成、要求及作用

2.1 继电保护的组成

继电保护是由许多部分组成的，通常输入部分、测量部分、逻辑判断部分和输出执行部分构成了继电保护。通过采取隔离、电平转换、低通滤波等方式，对现场信号输入部分进行前置，对物理量进行有效检查。通过保护设置，把大量的测量信号转换成数据逻辑信号，工作原理是，根据测量部分不同的输出量，产生大小、性质、逻辑状态、输出顺序等相关信息，以逻辑关系组合运算为基础，形成最后确定的执行动作，最终通过输出执行部分完成整体运营任务。

2.2 继电保护基本要求

继电保护按标准规范有着最基本的要求，一定要在操作中满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性的工作要求。选择性指当一个保护装置工作时，能够自动进行控制，把发生故障的元器件与电力系统分离，而系统其他无故障部分仍然能够运行，选择性能够有效保证停电区域大小，减少大面积停电情况发生；速动性是指保护装置在发现问题后，能够快速切除短路的故障，进一步稳定系统运行，从根本上保护故障设备和线路，使故障影响范围减少，使自动重合闸和备用设备主动工作运行，效果明显。灵敏性是指在保护范围内，对故障或不正常运行状态的反应，能够及时发现问题，并得到有效改善。可靠性是指继电保护装置在保护范围内，发生动作的时候，能够保证安全可靠。

2.3 继电保护作用

电力系统不间断的运行，通常会出现故障，那么就需要继电保护发挥作用。继电保护装置是电力系统的监控装置，能够及时测量系统电流电压，不间断反映系统设备运行情况。如果发现元件故障，继电保护装置就能快速的自动、有选择性地把故障元件从电力系统中切除，使无故障部分仍然能够作业，有效的保护设备元件不损坏，从根本上控制停电范围，减少停电的影响；被保护元件有异常，继电保护装置根据维护设定的基本条件，自动评定损坏程度，通过延时发出报警信号，能够有效的减少负荷或跳闸指令。

3 继电保护常见故障分析

3.1 开关保护设备选择不当

开关站一定要实现继电保护自动化，才能有效避免故障发生几率。现在多数配电都是高负荷的，开关站一般均建立在密集地区，就使开关保护设备选择越来越重要，通常的供电输电模式是变电所-开关站-配电变压器。如果是开关站内没有实现继电保护自动化，就需要采用负荷开关或组合继电器，以此加强对设备系统的开关保护。

3.2 电流互感饱和故障。

不断增容的配电系统设备终端负荷，极容易出现突然中断或短路，一旦发生短路，其电流冲击力相当大，会造成启设备损坏。短路的情况也有不同的区域，不同区域的短路会形成不同的故障问题，如果系统在靠近终端设备区位置发生短路，电流量就极会在短期内达到电流互感器单次额定电流量的100倍；一般的短路情况，越大的电流互感器，误差现象主要是根据短路电流倍数不断增大，电流速断保护灵敏度不高，就会产生阻止动作，保护设备安全。线路发生短路的，电流互感器电流呈现饱和状态，二次电流小的时候，极容易出现保护装置不能快速反应进入工作状态。出口线过流保护如果拒绝动作，就会全面导致配电所进口线不能正常动作，整个配电系统会发生断网断电的情况。

4 继电保护故障的处理方法和措施

4.1 常见的继电保护故障处理方法

4.1.1 参照法

一般在检查接线错误、定值与预想值差异大的时候使用这种方法，一定要了解平时设备正常工作时的各类参数情况，与非正常设备运行产生的参数，进行技术性对比分析，查找故障点位置，进一步确认故障情况，及时做出改进与修复。一般的情况下，这种情况会出现在设备改造和设备更换后的接线，可以参照同类设备接线方式，保证二次接线快速完成，并能进入工作状态。如果需要对继电器定值进行校验，发现两个继电器测试值不同，就需要通过以往参数值进行对比，及时评定结果，拿出解决办法，合理的调整好继电器上的刻度值，使其保持正常数值，达到工作标准要求。

4.1.2 替换法

如果通过各种方法，无法查明原因的，就需要更换一个新有元件，以此换掉有故障的元件，使其能够快速进行工作。这样的方法是最简便最省时间的，但往往会造成不必要的浪费。

4.1.3 短接法

这种方法主要是电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否完好时使用。操作过程是，选择好回路其中一段或一部分，使用短线进行短接，缩小查找范围，进一步判断故障是不是在短接线的区域，通过排除的方法，查找分析故障原因。

4.2 确保电力系统继电保护正常运行措施

明确各岗位人员具体的工作目标，通过合理人员配置，保证电力正常运行；加强设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案管理；不断完善各类规章制度，以制度约束完善流程操作。

5 结束语

电力系统不断变化，特别是计算机和通信技术快速应用，极大的提高了继电保护技术能力，继电保护也必将与现代计算机、网络有机结合，形成一体化的运行发展，在今后的工作中，还要不断学习和总结，提升继电保护技术应用，以新技术引领行业进步，为我国电力技术的进步做出贡献。

参考文献

[1]葛耀中.新型继电保护与故障测距原理与技术[M].西安：西安交通大学出版社，1996.

[2]葛耀中.自适应继电保护及其前景展望[J].电力系统自动化，1997，21（9）：42-46.