电力系统继电保护故障处理探讨

何丹

摘 要：随着我国经济的快速发展与科学技术的不断进步，我国电力系统行业得到了较好的发展，为人民的生产、日常生活提供了可靠的电力能源。在电力系统运行的过程中，继电保护系统起着举足轻重的作用，它直接关系着电力系统的安全稳定运行。继电保护系统若出现故障会给电力系统带来十分不利影响，因此了解继电保护出现的常見问题，并针对这些问题提前制定好解决对策是十分必要的。

关键词：继电保护;故障处理

1 继电保护在电力系统中的作用

1.1 保障电力系统的安全稳定

当被保护的电力系统设备出现故障时，保护该电力系统设备的继电保护装置会准确、迅速地发出命令使最近切除故障的断路器跳闸，使故障设备能快速地从整个电力系统中剥离，以最大限度地减少对故障设备自身的损坏，同时也降低了对整个电力系统安全供电的影响。

1.2 提醒电力系统工作人员电力系统出现的不正常工作情况

继电保护装置监测到不正常工作的电气设备，会将根据其不正常的工作情况及设备运行维护的不同发出相应的信号，从而方便值班人员进行及时处理，或由继电保护装置自动地进行调整，或由继电保护装置直接切除那些继续运行会引起事故的电气设备。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。

1.3对电力系统的运行进行监控

继电保护不仅仅能反应和处理电力系统故障，同时也是一套监控电力系统正常运行的系统。因此继电保护对整定电力系统的安全稳定运行有至关重要作用，继电保护装置作为电网安全稳定运行的最后一道防线，如果继电保护装置或其二次回路出现故障或者缺陷导致继电保护装置误动或拒动，会导致越级跳闸，扩大电力事故范围，大大地降低电力系统供电可靠性，进而影响电力系统的优质服务。

2 电力系统继电保护中的常见故障

2.1 装置元件老化损坏

每个继电保护装置都是由多个不同元件构成，每个元件的好坏、温度、湿度都对保护装置作用的发挥有十分重要的影响。首先，部分继电保护装置运行环境较差，保护装置长期在过温环境或者潮湿环境中运行，加速了装置元件的老化损坏进而导致装置出现故障。其次，由于继电保护技改滞后等各种原因导致小部分继电保护装置超周期服役，使用时间过长导致装置老化，影响装置性能。

2.2 装置自身存在缺陷

某些继电保护装置生产厂家部分批次的保护装置由于在产品设计、制造、元器件选用等方面存在缺陷， 从而导致继电保护装置在运行过程中部分功能异常，给电网安全稳定运行带来风险。如国电南自公司某批次保护装置存在功能压板投入后，由于开入回路失效，保护功能实际未投入的家族性缺陷等。

2.3 寄生回路

早期，由继电保护设计不够规范、二次设计人员水平不足或部分保护装置自身功能欠缺，往往需要继电保护检修人员现场设计一些二次回路接线来实现特定的功能，这种情况下容易产生寄生回路。寄生回路的存在埋下了一些安全隐患，某些特定的情况下甚至会引起保护装置的误动。

2.4 易受干扰

继电保护系统由大量电子元件构成，高度集成化且多为电磁敏感设备，易受到干扰的影响和危害。随着电网规模日渐增大，继电保护所受的干扰信号种类和数量日渐增多且更为复杂。若继电保护装置在运行中受到外界信号干扰水平超过了装置逻辑元件允许的干扰水平时，系统逻辑可能判断错误，导致保护装置出现误动或者拒动等各种异常现象，进而对整个系统的正常运行造成严重影响。

2.5 二次回路常见故障

2.5.1 电流互感器的二次回路故障

电流互感器二次回路由于触点接触不良、触点损坏、室外端子受潮端子螺丝和垫片锈蚀严重、二次端子虚接或者由于检修调试人员工作失误忘记将电流回路端子连接片连好等原因，会造成电流互感器二次回路开路的情况，在开路点会产生极大的开路电压，危机设备及人身安全。

2.5.2 电压互感器的二次回路故障

电压互感器二次回路中性点未接地、接地不良或二次回路多点接地，会造成电压二次回路中性点电压发生偏移，引起二次电压异常，严重的会造成继电保护不正确动作。

2.5.3 控制信号二次回路故障

控制回路接触不良可能会引起本级保护跳闸命令执行不成功，使得上级保护越级跳闸，扩大事故范围。信号回路接触不良则可能使得保护装置无法正确地监测设备状态，影响电力工作人员正常工作。

3 继电保护故障处理探讨

3.1 替代法

当继电保护装置运行中出现故障时，继电保护检修人员根据装置异常情况判断出装置哪个插件出了异常，然后用功能完好的插件来代替故障插件达到消除故障的效果。使用此方法需要注意的是处理过程中一定要关闭保护装置的电源，更换故障插件后要检查保护装置运行情况，装置功能完好才能再次投入运行。

3.2 拆除法

在继电保护装置停电状态下，继电保护检修人员逐一拆除保护装置所有二次回路，判断从而查找到回路寄生点，之后通过改变接线方式来消除该寄生回路。

3.3模拟法

此方法用于装置受干扰误动后查找干扰源。相较于运行正常的保护装置，模拟出误动的保护装置可能受到的更多的各种干扰，并观察其在干扰下的装置运行情况，逐一进行排查并找到真正的干扰源。

3.4 带电测量法

在设备带电运行情况下利用红外测温仪、万用表、钳形电流表等仪器查找故障点。针对电流互感器二次回路问题，可以用钳形电流表测二次电流回路电流，也可以用红外测温仪测二次电流回路上各连接处温度并结合电流端子的状态进行判别;针对电压互感器的二次回路问题，用万用表量其中性线对地电压及三相电压，看其是否平衡;针对控制信号回路问题，用万用表量其回路各接点对地电压和接点之间电压，查看各接点的导通情况。

3.5 停电测量法

在设备停电情况下利用万用表、电流互感器测试仪等仪器查找故障点。针对电流互感器二次回路问题，用電流互感器测试仪测量其二次负担进行判断;针对电压互感器的二次回路问题，用万用表直接量其中性线对地是否导通良好;针对控制信号回路问题，用万用表直接量其回路各接点间的导通情况。

4 预防继电保护故障的有效措施

继电保护是电力系统安全稳定运行的重要保障，因此必须十分重视继电保护的运行状态，并加强继电保护的专业管理水平。一是加强继电保护新投设备的全过程管理工作。继电保护专业管理人员应全面参与继电保护及安全自动装置的前期规划可研、工程设计、出厂联调、施工审查、竣工验收、工程投运、运维检修、退役报废等各个环节的保护管理工作，确保保护装置及其二次回路能够满足继电保护反事故措施、继电保护精益化管理工作等要求，确保继电保护装置及其二次回路能零缺陷可靠地投入生产运行。二是加强继电保护装置的运维管理。首先保护装置运维人员要重视对继电保护装置运行状态的日常检查工作，按上级要求有效地开展继电保护专业化巡视工作，全面、系统地掌握所辖电网保护装置运行情况，同时结合设备状态评价开展继电保护装置检修工作;其次要加强继电保护设备运行环境管理，保护装置性能易受所处的环境温度、湿度影响，在保护控制室安装空调、室外端子箱内加装驱潮装置可有效地改善保护装置及其二次回路运行环境温度和湿度，从而减轻保护装置元件及二次回路老化受损程度。三是提高继电保护检修人员的专业素养。一方面要加强对继电保护检修人员继电保护技术、规章制度的宣贯培训，增强其理论基础;另一方面要结合继电保护事故处理、变电站二次设备技改、扩建等工作机会切实开展好现场技能培训工作，提高继电保护检修人员现场工作能力。从理论与现场实践两方面全面提高继电保护检修人员专业素质水平，从而为快速有效地处理好继电保护故障奠定好人员基础。

5 结束语

继电保护对整定电力系统的安全稳定运行有至关重要的作用。因此了解继电保护的一些常见故障，并针对这些故障制定合理有效的预防和解决方案，以确保继电保护装置各项性能完好，进而提高电力系统供电可靠性，保障电力优质服务。

参考文献：

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[2]孙军鹏，张晓娟，陈旭.关于继电保护的故障及其维护技术研究[J].科技致富向导，2014（24）.

[3]熊四朋.继电保护故障处理方法探讨[J].电源技术应用，2013（12）.