LKJ-2000型监控装置常见故障分析

胡小敏 贺园园

1 LKJ-2000型监控装置的组成

LKJ-2000型监控装置通常由以下部分组成：

电流和电压互感器将电力系统的高电压和低电流降低到便于继电器处理的水平；保护继电器用于检测故障并启动跳闸或断开命令；基于继电器和自动重合闸命令打开或关闭系统的断路器；电池在系统断电时提供电力；通信通道，可以分析线路远程终端的电流和电压，并允许设备远程跳闸；对于配电系统的部件，保险丝能够同时感应和断开故障。

各部分可能发生故障，例如绝缘故障，传输线路损坏或断路，断路器操作不当，短路和开路。安装保护装置的目的是保护资产，并确保持续供应能源。

开关设备是用于控制，保护和隔离电气设备的电气断路开关，熔断器或断路器的组合。开关在正常负载电流下可安全开启，而保护装置在故障电流下可安全开启。

2 LKJ-2000型监控装置类型

LKJ-2000型监控装置包括以下类型：①保护继电器控制网络故障部分周围断路器的跳闸；②自动操作设备，例如自动重新关闭或系统重新启动；③监测设备，收集系统中的数据以进行事后分析。

虽然这些设备的操作质量，特别是保护继电器的操作质量始终是至关重要的，但考虑采用不同的策略来保护系统的不同部分。重要的设备可能具有完全冗余和独立的保护系统，而小型分支分配线可能具有非常简单的低成本保护。

有三种类型的保护装置：仪器变压器：电流或电压（CT或VT）；中继；断路器具有这三个基本组件的受保护设备的优点包括安全性，经济性和准确性：①安全：仪表变压器与电力系统建立电气隔离，从而为继电器工作人员建立更安全的环境；②经济性：继电器在较低级别的继电器输入情况下可以在结构上更加简单，使用成本更低；③准确度：电力系统电压和电流在大型工作范围内通过互感器准确重现。

3 LKJ-2000型监控装置常见故障及解决办法

3.1 发电机组故障

发电机组故障是指保护继电器在防止由于内部故障、绝缘故障或调节故障时导致的对交流发电机或变压器的损坏。这种故障是不常见的，因此保护继电器必须减少运行。如果保护继电器未能检测到故障，则对交流发电机或变压器造成的损坏可能需要昂贵的设备维修或更换，以及由于无法生产和销售能源而导致的收入损失。

3.2 过载和备用距离（过电流）

过载保护需要电流互感器来测量电路中的电流。有两种类型的过载保护：瞬时过流和时间过流（TOC）。瞬时过电流要求电流超过断路器工作的预定电平。TOC保护根据电流与时间曲线运行。根据此曲线，如果测量的电流在预设时间内超过给定水平，断路器或保险丝将工作。

3.3 接地故障

接地故障保护需要电流互感器并感测三相电路中的不平衡。通常三相电流是平衡的，即大小大致相等。如果一个或两个相通过低阻抗路径接地，其幅值将显着增加，电流不平衡。如果这种不平衡超过预定值，则应该操作断路器。受限接地故障保护是一种接地故障保护，用于寻找两组电流互感器之间的接地故障（因此仅限于该区域）。

3.4 阻抗继电器故障

阻抗继电器检测电压和电流。电路故障通常会导致电压下降。如果在继电器端测得的电压与电流的比值（相当于阻抗）落在预定水平内，断路器将工作。这意味着当线路上出现故障时，将继电器的阻抗设置与从继电器端子到故障线路的视在阻抗进行比较。如果确定继电器设置低于视在阻抗，则确定故障在保护区内。当传输线路的长度太短，小于10英里时，距离保护变得更难以协调。在这些情况下，最佳的保护选择是电流差动保护。

3.5 备用保护

断路器或保护继电器可能无法操作。在重要系统中，主要保护失败通常会导致备份保护的运行。远程备用保护通常会删除受影响和未受影响的设备，以清除故障。本地备用保护将移除工厂的受影响项目以清除故障。

4 保护装置协调

保护装置协调是确定发生异常电气条件时电流中断的“最佳配合”时间的过程。目标是尽可能减少停机。历史上，保护装置协调是在半透明的对数记录纸上完成的。现代方法通常包括详细的计算机分析和报告。保护协调也通过将电力系统划分为保护区来处理。如果某个区域发生故障，将执行必要的操作将该区域与整个系统隔离。发电机、母线、变压器、输配电线路和电动机的区域定义。另外，区域具有以下特征：区域重叠，重叠区域表示断路器，并且具有故障的给定区域中的所有断路器将断开以隔离故障。重叠区域由两套仪表变压器和每个断路器的继电器产生。它们旨在用于冗余以消除未受保护的区域；然而，重叠区域被设计为尽可能小，使得当重叠区域中发生故障并且包含故障的两个区域被隔离时，尽管有两个区域，但服务中丢失的电力系统的扇区仍然很小。

5 干扰监测设备

干扰监测设备（DME）监测并记录与故障相关的系统数据。DME完成三个主要目的：模型验证；干扰调查；评估系统保护性能。

DME设备包括：事件记录器的序列，记录设备对事件的响应；故障录波器，记录系统一次电压和电流的实际波形数据；动态扰动记录器（DDR）记录动态事件过程中描述电力系统行为的事件，如低频（0.1～3Hz）振荡和异常频率或电压偏移。

6 结语

本文对LKJ-2000型监控装置的特点进行了总结，并分析LKJ-2000型监控装置常见故障类型，根据实际经验提出了故障解决策略，希望能促进LKJ-2000型监控装置的良好、稳定运行。

[1]徐国庆.职业教育原理[M]．上海：上海教育出版社，2017．

[2]姜大源.职业教育学研究新论[M]．北京：教育科学出版社，2017．