针对继电保护的故障诊断探讨

摘 要：继电保护对维持电力系统正常运行具有重要意义，当系统运行出现故障后，继电保护装置会快速确定故障位置，并及时切除故障元件，避免故障范围的进一步扩大，来提高电网运行安全性与稳定性。但是继电保护在运行过程中也会出现故障，因此需要做好故障诊断工作，发现其中存在的问题隐患，并采取措施及时解决，确保可以为电网运行提供良好保障。本文对继电保护故障诊断进行了简要分析。

关键词：继电保护；故障诊断；故障处理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.173

为提高电网运行稳定性，在设计建设时往往会设置相应的继电保护装置，可以在系统发生运行故障后，及时采取切断故障元件，来保证系统的正常运行。由此可见继电保护对于电网运行的重要性，以提高其运行可靠性为目的，重点做好故障诊断分析，减少其自身存在的故障隐患，确保可以长时间有效保护电网运行状态。

1 继电保护故障分析

继电保护为电力系统中关键部分，其有效动作可以保证电网运行安全性。但是在正常运行中，继电保护也会出现不同故障，一般表现并不明显，也不会发出故障信号告警，很容易被忽略。如果未能及时发现继电保护存在的故障，这样在电网运行出现问题后，其便不会迅速确定故障位置并且切除故障元件，造成影响范围扩大。对继电保护故障进行分析，其可能存在于硬件与软件系统中，如硬件装置CT、PT以及各类继电器等，软件则为参数设置错误、程序运行混乱等[1]。继电保护故障具有较强的隐藏性，在电力系统正常运行时，一般很难被发现，但是影响十分恶劣。为保证电网运行安全性，必须要针对继电保护故障进行分析，确定其发生的原因，并选择相应的诊断技术，及时确定存在的问题隐患，并采取措施进行处理。

2 继电保护故障发生原因分析

2.1 硬件因素

对于继电保护硬件装置方面原因，主要是因为继电保护装置与元件发生故障，发现处理不及时，最终发展成系统隐藏故障。如常见CT、PT绝缘老化，系统运行时存在细微放电与绝缘降低故障；或者是保护测量装置漂移等[2]。一般情况下，硬件隐藏故障并不会发出告警信号，很难被发现，但是会直接影响机电保护装置的正常运行。

2.2 软件因素

电力系统软件系统一般会在安装环节就对各项参数进行设置与调节，来满足装置的运行需求。但是在装置后期长时间持续运行状态下，其整定值会存在调整误差，再加上各项因素的影响，逐渐不能准确反映电力系统运行状态，最终便会对保护装置的运行效果产生不良影响。

3 继电保护装置一般故障诊断方法分析

3.1 一分为二法

此种方法主要应用于发生故障二次回路相对复杂的情况，在诊断时就整个回路来确定一个中间分界点，便于快速确定故障位置。例如开关控制回路断线故障，便可以在开关保护屏段子排位置测量保护出口接至开关机构箱端子排接线7与37，如果两者均对地带正电，便可以确定室内开关机构故障，进而造成控制回路断线。并且，此种方法还可以应用于查找直流串电故障，以及保护通道故障后能够迅速定位故障点。

3.2 参照法

以其余正常运行设备为参考对象，分析其各项技术参数，然后与故障设备检测结果进行对比，根据对比结果便可以确定故障发生位置。此种诊断方法主要适用于定值校验过程中实测值与整定值存在较大偏差，同时又不能准确确定故障发生原因的故障类型。在对设备进行更换或者回路改造后，仍然存在二次接线故障的问题，需要按照同类型其余设备接线方式来进行处理。另外，选择此种方法对电磁型继电器定值进行校验时，如果继电器实测值与整定值存在较大偏差时，需要选择用相同仪器对其他相同回路同类继电器进行诊断，然后将两个继电器的诊断结果进行对比，确定是否真的存在运行故障，而不是在第一次诊断后直接断定该继电器不合格，或者对参数进行调整[3]。

3.3 替换法

通过利用正常相同元件，来代替怀疑存在故障的元部件，然后对设备运行状态进行观察分析，判断该元件是否存在故障，可以有效缩小故障检查范围。尤其是在对微机保护装置内部插件或者复杂单元继电器故障诊断时，具有良好的应用效果。替换法一般被应用于备用状态设备，或者处于检修状态设备，通过对异常元件的替换，如果设备运行故障小时，则可以确定被替换的元件内部存在故障，相反则需要对其余部位进行诊断分析。

3.4 短接法

短接法即利用短接线对回路一段或者一部分进行短接处理，可以有效判断短接范围内是否存在故障，进而可以缩小故障范围。此种诊断方法一般被用于切换继电器不工作、电流回路开路以及开关无法分合闸等故障。另外，还可以选择用逐项拆除法进行诊断，如二次回路故障后，按照一定顺序逐项拆开连接在一起的二次接线，然后按照正确顺序依次接回，逐项对各故障点进行检测。一旦确定故障总线路后，需要再次对此总路内各分支路进行相同处理，来确定故障位置。此种处理方法一般被应用于直流接地、直流串电等故障诊断。

3.5 综合法

对于部分继电保护故障来说，如果仅仅是选择一定故障诊断技术，并不能有效确定其发生的原因，针对此为提高诊断结果精确性，就可以选择用综合法。与单一诊断方法相比，此种方法主要应用于表现形式复杂的故障，需要反复试验，最终确定故障原因与部位。多种方法的结合使用，可以更好的接近正确诊断结果。

4 结束语

继电保护一直以来都是电力专业重点研究对象，维持其正常动作对保障电力系统运行可靠性与安全性具有重要意义。结合实际工作经验来看，对于继电保护系统，经常会在电力系统正常运行状态下出现隐藏故障，一般很难发现，因为处理不及时，很容易造成继电保护装置动作错误或者失效，进而会影响电力系统的正常运行。针对此必须要做好机电保护故障诊断方法的研究，及时发现系统内存在的故障隐患，对其进行处理，来保证电力系统的正常运行。

参考文献：

[1]刘鲁京.继电保护故障诊断系统的设计与实现[D].华北电力大学，2014.

[2]邰爽.基于贝叶斯网络的继电保护故障诊断[D].西安电子科技大学，2010.

[3]方勇灵，陆榛，宋福海，夏可青，祁忠.一种继电保护故障信息智能分析方案及应用[J].电力系统保护与控制，2013（05）：114-118.

作者简介：张贺（1979-），男，天津人，硕士，工程师。endprint