继电保护误动作常见原因分析及防范措施

赵文飞

（柳州铁道职业技术学院，广西 柳州545036）



经验与创新

继电保护误动作常见原因分析及防范措施

赵文飞

（柳州铁道职业技术学院，广西 柳州545036）

摘要：继电保护的误动作将给电力系统的可靠运行带来严重危害，因此针对继电保护整定方案、二次回路绝缘情况、互感器问题等引起继电保护误动作的常见原因进行分析并提出一些有效的防范措施，可以提高继电保护动作的正确率。关键词：继电保护；误动作；防范措施

继电保护是保证电力系统安全、可靠运行的重要措施，因此对继电保护装置的基本性能方面就明确要求具有很强的“可靠性”，所谓的可靠性是指继电保护在该动作时不拒绝动做，在不该动作时不应误动作。继电保护的误动作将给电力系统带来严重危害，因此在继电保护的日常运行中要注意总结和分析误动作的原因，并积极探索防范措施，本文正是根据继电保护装置运行的经验从整定方案配置、二次回路绝缘不足、互感器自身性能及外部干扰等方面分析了继电保护误动作的原因并探讨了相应的防范措施以提高继电保护动作的正确率。

1　整定方案不满足要求引起的误动作

继电保护的整定方案是指根据被保护设备的特性而制定的一系列继电保护措施以及这些保护之间或同一套继电保护装置各元器件之间的逻辑关系和时序关系的配合，在整定过程中通常要考虑整定值的计算、时限的配合和灵敏度的校验三个方面的内容。但是，在继电保护的实际整定中，如果只是简单考虑装设的保护方案类型而根据理论计算进行整定值的设置，那么在实际的保护过程中就会出现误动作的问题。例如，某一条10 kV架空配电线路，装设有阶段式电流保护。该线路在某次停电检修后进行合闸送电时，线路速断保护I段动作，跳闸后自动重合不成，手动试送时又动作跳闸。排除非线路故障后采用再次手动重合闸或通过柱上开关分段合闸成功。该种现象后来多次出现，但发现并不是每次手动合闸或重合闸都会引起I段保护误动作。经过仔细分析后，发现误动作的主要原因是变压器励磁涌流所致。该线路沿线装设有15台变压器，总容量约为2 000 kVA.变压器在进行合闸时投入运行，产生了很大的励磁涌流，其数值可以达到额定电流的6～8倍，这些变压器的励磁涌流叠加起来数值就非常大，而励磁涌流含有很大成分的非周期分量和大量的高次谐波，如果整定值躲不过其影响，就可能引起误动作[1]。

针对整定方案不满足要求这一现象可以通过结合实际情况，对现有的整定方案进行优化，使其达到最佳的保护效果。例如以上例子中存在的问题可以增大I段的起动电流或增加适当的延时来躲开励磁涌流的影响。但是增大起动电流会使保护范围缩短，能否可取要根据实际线路的情况来决定。增加延时是指增加一个励磁涌流衰减的时间，使其衰减至额定电流以下，即采用限时速断作为主保护。

2　二次回路绝缘不足引起的误动作

二次回路绝缘降低或不足也会引起继电保护的误动作。绝缘降低或不足的主要有线路老化，绝缘层击穿，电缆施工不标准等原因[2]。例如，某变电所主变压器的差动保护在发生了误动作。事故后经过仔细检查发现原来是主变差动保护一次侧C相电流互感器至开关端子箱二次电缆因穿管处管口密封不严，导致积水进入其中，造成对地绝缘为零，从而短接了一相TA，在差动继电器中产生了差流，引起了保护装置的误动作。这是一起典型的电缆施工不标准而造成继电保护误动作的事故案例。针对这一情况就要求在继电保护二次回路的施工中，要求施工人员素质优良，能严格按照相关的施工标准和施工工艺来施工。如剥切电缆时应防止损伤线芯和保留的绝缘层，电缆终端应包扎或加热缩套。地下电缆宜穿保护管，管口一定要密封良好。而针对线路老化，绝缘层击穿现象，就要求在保护投运前、大修后或每年春、秋季定期检验时应把二次回路的绝缘检查作为一项重点工作，除了特变要观察二次线路外观外，还应该用摇表测量二次回路各芯线对地及各芯线之间的绝缘，发现隐患及时处理。

3　保护用互感器引起的误动作

3.1电流互感器

首先，电流互感器铁心饱和将会引起继电保护的误动作。当接有互感器的一次主回路发生短路故障时，流过互感器的大短路电流极可能使其饱和，导致一、二次电流之间的误差也随之增大，从而影响继电保护装置的误动作[3]。例如，在差动保护中，如果短路电流或其中的非周期分量很大，将使两侧电流互感器铁心严重饱和而产生较大的不平衡电流。当不平衡电流大于差动保护的整定值时，差动保护将发生误动作。针对这一情况，可通过：（1）限制系统的短路电流；（2）利用软件鉴别电流互感器的饱和情况；（3）合理对电流互感器选型以及增加抗饱和的辅助措施等来解决。

其次，电流互感器二次回路接线错误也会导致继电保护误动作。例如，在装设电流互感器时将其极性接反，从而使二次回路中性线或差动电流回路出现较大的不平衡电流，造成保护的误动等。针对这一情况，应要求在电流互感器二次回路接线中一定要参照保护装置说明书，严格按照“减极性”接法进行接线[4]。同时，在设备投运前必须做好继电保护通流试验，在设备投运后必须进行带负荷向量测试。

再次，电流互感器二次回路断线（即开路）除了会对设备、人员产生重大的安全隐患外，也会影响继电保护的可靠动作。针对这一情况可通过电流互感器二次回路严禁装设熔断器，加强二次回路的连接导线的机械强度，加强工作人员应防范意识，避免电流端子的锈蚀氧化等措施进行防范。

3.2电压互感器

首先，电压互感器二次回路断线将引起继电保护误动作。电压互感器二次断线后，继电保护将不能获取正常的电压信息，或获取得电压信息与实际有误，导致与电压相关的保护无法正确动作。例如，在距离保护中，当电压互感器发生二次回路断线时，检测到的相关相电压为零，此种情况与单相接地故障相似，极易导致保护的误动作。针对这一情况，在微机保护中，普遍采用了电压互感器断线检测，一旦判定发生断线，保护则自动闭锁或退出，可以大大降低发生误动作的可能性。其次，电压互感器多点接地也会引起继电保护误动作。例如，中性线电压偏移就是由于回路多点接地而造成的，进而使相电压的变高或变低，产生相位变化，导致与电压变化量相关的继电器的误动作。另外，电压互感器二次回路接线错误也可能引起继电保护的误动作。针对这类的接线错误，可以在投运前对其进行一次升压试验来检查二次回路接线是否正确。

4　外部干扰引起的误动作

继电保护装设的变配电所聚集了大量的一次设备和二次设备，在这些设备运行时将成为高强度电磁干扰的产生源。例如电力系统发生振荡、过电压、短路等各种故障；或在正常运行条件下，变电所内进行断路器、隔离开关等的倒闸操作；以及二次回路中电缆之间的电磁耦合等，这些电磁干扰将会影响继电保护使其误动作。针对这一情况，可通过金属电磁屏蔽、减小电缆线路的差模电压、电缆分类敷设、增大干扰影响距离等方式来解决[5]。

5　结束语

继电保护装置对于电力系统运行影响深远，除以上分析的因素之外还有元件损坏、误操作、外部过电压等都可以引起继电保护的误动作而影响电力系统的可靠运行，作为运行和维护人员只有根据不同情况找出误动作的真正原因，才能防范或予以消除，提高继电保护动作的正确率。

参考文献：

[1]王庆华.馈线继电保护误动作分析及防止对策[J].广西水利水电，2014，（3）:54-55.

[2]盛敏，王雅婷，等.继电保护二次回路问题引发的故障与防治效果[J].中国高新技术企业，2016，（2）:141-142.

[3]刘锐力.电流互感器的饱和对继电保护装置的影响[J].中国高新技术企业，2014，（（24）:77-78.

[4]王国松.电流互感器运行中常见问题的分析及其预防措施[J].华北水利水电学院学报，2013，34（01）:103-105.

[5]叶志超.浅谈继电保护装置误动作的问题分析及防范措施[J].科技与企业，2012，（08）:167-168.

中图分类号:TM77

文献标识码：B

文章编号：1672-545X（2016）04-0182-03

收稿日期：2016-01-24

作者简介：赵文飞（1982-），男，甘肃永昌人，学士，助理讲师，主要从事电气化铁道技术专业课程的教学和研究工作。

Analysis of Causes to Misoperation of Relay Protection and Preventative Measures

ZHAO Wen-fei
（Liuzhou Railway Vocation Technical College，Liuzhou Guangxi 545616，China）

Abstract:The maloperation of relay protection will give the reliable operation of the power system brings serious harm，so for relay protection setting program，the second circuit insulation，transformer and so on caused malfunction of relay protection of common cause analysis and put forward some effective preventive measures to improve the correct rate of the relay protection action.

Key words:relay protection；misoperation；preventive measures