分析影响继电保护系统可靠性的常见因素及事故解决方法

孙迪飞 王浩岩 王英民 陈文彬

摘要：继电保护是电力系统的重要组成部分，随着社会的进步，各行各业的正常发展都已离不开电力系统的运行。继电保护系统能够保障电力系统的安全，对避免事故的发生和扩大起着至关重要的作用。当电力系统发生故障或异常工况时，继电保护装置在可实现的最小区域和最短时间内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由工作人员解除故障，以减轻或避免损坏设备和影响相邻区域的供电。对于继电保护工作人员来说，熟悉继电保护故障，能够在最短时间内有效地解决问题非常有必要，因此分析影响继电保护系统可靠性因素和解决对策一直是一项重要课题。本文笔者将着重分析常见的影响因素及提出事故的解决方法。

关键词：继电保护系统;可靠性;影响因素;解决方法

一、影响继电保护系统可靠性的因素

（一）继电保护系统软件因素

微机保护软件一旦出错可能会导致继电保护装置误动或拒动。当前影响软件可靠性的常见因素有：软件结构设计失误;需求分析定义不够准确;编码有误;定值输入出错;测试不规范等。

（二）继电保护系统硬件装置因素

（1）继电保护装置

在继电保护装置中，与之密切相关的硬件模块有许多，当中间某一模块出现问题时就会影响系统的可靠性，这些模块包含有：中央处理模块;电源供应模块;模拟量输入模块;数字量输入模块;数字量输出模块。

（2）二次回路

二次回路中可能存在线路老化、裸露导致接地等现象，由该原因造成的继电保护故障在整个系统故障中占有一定的比例。

（3）辅助装置

继电保护辅助装置包括三相操作继电器箱、交流电压切换箱及分相操作继电器箱等，它们在整个系统中起着极为重要的作用。

（4）装置的通信、通道及接口

纵联差动保护的光纤、纵联保护的收发信机、微波的通信接口等装置系统容易发生通信隔断故障，这会直接导致继电保护装置不动作。

（5）断路器

断路器是电力网络的重要元件，继电保护的可靠性和电力系统主接线的可靠性直接依赖于它。断路器的质量和可靠性直接影响了继电保护系统的可靠性。

（三）人为因素

安装接线人员未按设计要求正确接线，导致误接线等问题;检修、运行人员的误操作。人为因素导致的问题在继电保护系统中占有很大的比例，这非常值得重视。

二、继电保护事故处理的方法

（一）充分利用微机提供的故障信息

对于那些常发生的简单事故容易排除，但也有少数故障单凭经验是难以解决的，这时应采取正确的方法和步骤处理。

（1）充分利用故障录波和时间记录

故障录波图形、微机事件记录、装置灯光显示信号是分析处理事故的重要依据，根据有用信息做出正确判断是解决问题的关键。

（2）正确对待人为事故

有些继电保护故障发生后，现场的断路器跳闸后没有信号指示或按照信号指示无法找到故障原因，无法界定是人为事故还是设备事故，这种情况的发生通常是因为工作人员的重视程度不够造成的。对于人为事故应及时且如实反映，以便分析故障和避免浪费时间。

（二）运用正确的检查方法

（1）顺序检查法

按外部检查、绝缘检测、定值检查、电源性能测试、保护性能检查等顺序进行检查故障，寻找故障的根源。一般在微机保护出现拒动或者逻辑出现问题的事故处理中采用此方法。

（2）逆序检查法

如果故障录波和微机事件记录不能尽快帮助找到事故根源，这时应注意从事故发生的结果出发，逐级往前查找，排除故障。在保护出现误动时常采用此方法。

（3）整组试验法

该方法主要是用来检查保护装置的逻辑动作和反应时间是否正常，通常能够在较短时间内再现故障，判明根源。当出现异常时，工作人员再结合其他方法进行检查。

三、提高继电保护运行操作的准确性

运行人员还应熟悉、核对现场二次回路端子、信号掉牌、继电器和压板。严格执行“两票”，按照继电保护规程进行操作。要严格按设备调度范围的划分，征得调度同意后再执行投退。为保证投退准确，应在运行规程中编入各套保护的名称、时限、保护所跳开关、压板及其使用说明。由于规定明确，执行严格，这可以减少运行值班人员查阅保护图的时间，避免运行操作出差错。特殊情况下的保护操作，除了部分在规程中明确规定外，运行人员主要是通过培训学习来掌握的。发现继电保护运行中有异常或存在缺陷时，除了加强监视外，对能引起误动的保护退其出口压板，然后联系继保人员处理。如有下列异常情况，均应及时退出：

（1）纵联保护

直流电源消失;装置故障或通道异常信号发出无法复归;装置运行灯熄灭。

（2）距离保护

采用的PT退出运行或三相电压回路断线;负荷电流超过保护允许电流相应段;正常情况下助磁电流过大或过小。

（3）母差保护

“母差交流断线”、“母差直流电压消失”信号发出;在无专用旁路母线的母联开关串代线路操作及恢复倒闸操作中;母差不平衡，电流不为零。

（4）微机保护

总告警灯亮，同时4个保护（纵联、距离、零序、综重）之一告警灯亮时，退出相应保护;如果两个CPU故障，应退出该装置所有保护;告警插件所有信號灯不亮，如果电源指示灯熄灭，说明直流消失，应退出出口压板，在恢复直流电源后再投入;总告警灯及呼唤灯亮，且打印显示CPU×ERR 信号，如CPU正常，说明保护与接口CPU间通讯回路异常，退出CPU巡检开关处理，若信号无法复归，说明CPU有致命缺陷，应退出保护出口压板并断开巡检开关处理。

（5）重合闸

在线路开关事故跳闸次数超标时（一般110kV少油开关允许5次，220kV少油开关允许7次;220kVSF6开关50次，LW系列110kVSF6开关65次，否则，开关要大修）;系统短路容量增加，断路器的开断能力满足不了一次重合要求时;无压检定的电压抽取装置故障或同期检定来自母线 PT 的二次电压不正常时;断路器的气压或油压降低到不允许重合闸运行的数值或已闭锁时。

（6）瓦斯保护

在变压器运行中加油、滤油或换硅胶时;潜油泵或冷油器（散热器）放油检修后投入时;需要打开呼吸系统的放气门或放油塞子，或清理吸湿器时;有载调压开关油路上有人工作时。

四、提高继电保护可靠性的措施

继电保护系统的可靠性主要取决于设计的合理性和继电保护装置的可靠性。其中继电保护装置的可靠性又起关键作用。保护装置的运行会受到多种因素影响，无法做到绝对可靠。但只要制定各种合理的防范事故方案，采取相应的有效预防措施，弥补不足，消除隐患，其可靠性是能够满足要求的。提高继电保护可靠性的措施应注意以下几点：

（1）在制造和选购保护装置过程中要严格进行质量管理，尽量选用故障率低、寿命长的元器件，不让不合格的劣质元件混进其中。

（2）晶体管易受干扰源影响，抗干扰能力较差，因此在设计、安装和调试时应切断干扰的耦合途径。比如设置滤波器、隔离变压器、加设接地电容、输入输出回路采取屏蔽电缆、装置中增设各种闭锁电路等。也可采用晶体管保护巡回监测装置进行监视。

（3）定期检验保护装置，并加强对系统的运行维护与故障处理能力，制定反事故措施。

（4）为保证电力系统具有动态稳定性，继电保护系统应具备快速切除故障的能力。

（5）在保护装置设计和整定计算方面时应考虑周全，合理选择元器件，这样可以使保护装置在发生故障时有选择性动作，提高保护装置动作的可靠性。防止供電系统二次事故扩大，在企业供电系统中的重要变电所应装设“备用电源自动投切装置”（BZT），可进一步提高系统的可靠性。

五、结束语

由于电力系统和计算机技术的快速发展，通讯技术的进步，继电保护系统正向着计算机化、网络化，通信一体化和人工智能化方向进一步迈进。同时，因为科研人员的研究，将会有更多的新理论和新技术应用在继电保护领域，我们继电保护工作者应该不断求学和探索，提高继电保护系统的可靠性，保障电网可靠、安全、稳定运行。

参考文献：

[1]李旭霞.影响继电保护系统可靠性的因素及措施[J].科技致富向导，2013，06：185+192.

[2]闫桂娟.继电保护系统可靠性影响因素及保护失效问题研究[J].科技视界，2014，04：299+324.

[3]曾庆禧.浅谈发电厂继电保护可靠性的影响因素[J].企业技术开发，2014，06：84-85.

[4]朱丽娟.供电系统继电保护装置可靠性的影响因素与对策[J].电子技术与软件工程，2014，21：182-183.

[5]连春季，崔文询.浅谈如何提高继电保护器系统的可靠性[J].电子技术与软件工程，2013，16：139.

[6]张巍.发电厂继电保护可靠性的影响因素研究[J].科技创业家，2013，16：98+100.