电气主设备继电保护中常见的问题及措施

刘 卓

（中核辽宁核电有限公司，辽宁葫芦岛 125112）

0 引言

电力行业作为关系国计民生的重点行业，在长期的发展过程中要关注供配电的稳定性，提高供配电质量。电气主设备一旦出现了异常情况，将会影响正常的供配电。作为电气主设备中的重要构成部分，继电保护装置能够实现对故障的快速识别与处理，能够最大程度上恢复电气主设备的正常运行。因此，有关人员需提高电气主设备运行的稳定性与可靠性，就需要在日常工作中有效处理继电保护的各种问题，做好潜在问题的预防与控制。

1 电气主设备继电保护装置常见的问题

1.1 继电保护装置的内部问题

继电保护装置的构成复杂，内部包括各种零部件，如铆钉等。在使用过程中，内部的铆钉如果出现松动或变形且没有及时处理，将会导致继电保护装置异常运转，而一旦电力系统偏离了正常的运行状态，继电器将无法发挥其保护作用，只能起到异常警报的作用。继电保护装置内涉及多个参数，如高低温参数的设置将会造成继电保护的机械振动效应明显。此外，如果定值设计不科学，将会造成继电保护装置的越级跳闸，出现重点电力事故。通常情况下，为维持系统的高效运转，往往会将配电线中的进线与出线限流的时间差控制在0.05 s[1]。总之，继电保护装置的线圈松卷等内部问题都会引起电气主设备的异常运行。

1.2 电流互感器饱和对继电保护的影响

电力系统的构成相对复杂，为满足安全、可靠运行的要求，在线路出口处的短路电流相对较小，如果是同一线路，出口线路处的短路电流大小设计方面，一般要考虑系统的规模大小、运行方式。总体来看，系统短路电流与系统规模之间有着紧密联系，系统规模越大、系统短路电流也越大，甚至有时系统的短路电流会达到电流互感器一次额定电流的几百倍。短路电流中大量非周期分量的存在，使得电流互感器可以快速饱和，出现线路短路故障时电流互感器饱和感应到二次侧电流的值非常小甚至为零。这种情况下继电保护会出现拒动情况，故障难以在短时间内得到有效处理，故障范围大、时间长。

1.3 继电保护装置触点不能保持稳定

继电保护装置在进行负荷切换时，电接触零件被称为触点，触点的裂开、松动与尺寸位置等会影响继电保护装置接触的稳定性。而在实际操作与运行过程中，触点与簧片的尺寸不匹配、操作过程中对铆压力的调节不当、触点压力过大等都会造成触点松动现象，进而导致继电保护装置出现运行问题[2]。

1.4 励磁涌流引起的保护动作离散度大、保护动作延迟

继电保护装置运行过程中，两折线、三折线与采样值的应用相对较多，在系统运行时一旦出现相应的线路故障，继电保护装置可以立即通过对线路中涌流波形、电流波形的分析结果来判定系统中是否存在线路故障情况。通常情况下，存在涌流波形与电流波形时可以判定线路存在短路故障，这种情况下继电保护装置将会出现保护动作离散性大、动作延迟的现象。

2 电气主设备继电保护常见的解决措施

2.1 加强继电器检查

继电保护装置的运行与使用过程中，其异常情况常常是由装置内部问题引起，因此，相关电力人员在实际工作中必须要重视和加强对继电保护装置内部问题的处理。首先，相关部门与人员在日常工作中要加强对继电保护装置的检查，在检查过程中要遵循相应的检查顺序，通过试验检测来进行细节问题的判定，最后要通过整组试验与电流回路流试验来进行装置的综合评估[3]。在试验结束以后，最好保持装置零部件、定值等的固定性。继电保护装置运行时，跳闸现象的出现会影响电气主设备的正常运转，这时相关人员需要对继电保护装置的定值加以重新设定，将进、出线中的过流间隔时间加以严格控制、电力人员需在日常的工作中加强对继电保护装置的检查，检查装置是否存在零部件的松动等现象，一旦在检查过程中发现存在相应的问题，要立即进行相应的处理，及时更换零部件。

2.2 确保定值区正确

定值区的确定对于继电保护功能的实现具有现实意义，因此，有关人员必须要在电气主设备继电保护的过程中，采取相应的措施来进行定值的确定。具体来说，在有关人员对后设定值修改的过程中，需对要打印的设置值加以列表和编排定值区号，并在此过程中注明设备的名称、修改人员信息、日期，在继电保护工作表中标注固定值，保障设置的正确性。

2.3 注意继电保护装置的接地情况

继电保护装置对于接地的要求非常高，为保障继电保护装置的可靠运行，有关人员在实际的工作过程中，检查保护屏铜排的接地连接是否正确，如果部分导线或者铜排接地网需更为可靠的紧固处理，相关人员在此过程中必须要对接地电阻与绝缘台试验加以确认，以保障其能够符合安全性的要求。

2.4 避免电流互感器饱和的方法

为了提高继电保护的可靠性，需尽量避免电流互感器的保护，主要从以下方面来进行：尽量减小电流互感器的二次负载阻抗，使得计量和继电保护在共用电流互感器的过程中，不需要过度加大二次电缆截面、缩短二次电缆长度；自动化程度高、综合性强的变电所，应尽量选用测控与保护相结合的线路产品，有效降低二次回路阻抗，避免出现电流互感器过度饱和的现象；在选择电流互感器的过程中避免变比过小，而需要充分考虑一些其他的因素[4]。

2.5 改进励磁涌流引起的保护动作不合要求措施

电气主设备在运行过程中出现系统故障时，会伴随着明显的励磁涌流波形。励磁涌流波形通常会随着时间变化出现明显变化，在故障发生的最初阶段其涌流峰值最高，随后逐步减小。为改变这一状况，可以适当延长电流速断的保护时间，来避免励磁涌流对继电保护装置的不利影响。

3 继电保护技术的发展趋势

3.1 故障分析技术

近年来，为有效发挥继电保护装置对电力系统的保护作用，很多的电气主设备会逐步应用先进的继电保护技术，如故障分析技术用来解决继电保护装置运行中的诸多问题。采用故障分析技术后，在故障发生的瞬间继电保护装置会立即启动故障录波功能，及时记录继电保护装置故障发生的全过程。继电保护装置将收集到的相关信息传输给继电保护监控系统后，系统会自动进行相应的信息分析，进而确定故障原因与类型，选用最佳的故障处理方式。

3.2 网络化技术

随着信息时代的到来，继电保护装置的设计水平也大大提高，逐渐融入了信息化与网络化技术。随着网络技术的不断进步及其在各个领域的广泛应用，电力企业越来越重视对计算机操作机械设备的使用，有效提升了网络化水平和电力企业的工作效率、质量。在电气主设备继电保护装置的管理与操作方面，同样可以利用计算机网络技术，来构建专门的电气主设备保护网络系统，在此系统中实时采集、处理与分析各种信息比例如，电力企业在建立主设备保护网络监控系统以后，可以实现主设备保护的通信功能，这样就能完成相应的通信，实现对主设备继电保护装置的动作管理、故障数据采集与处理等。

3.3 自适应技术

自适应技术也是信息经济时代的技术产物，其在电气主设备继电保护中的应用，可以提高继电保护装置对电力系统的适应性，无论电力系统如何变化，继电保护装置都能快速适应这种变化，发挥继电保护装置的保护功能。随着技术的进步，当前机电保护装置的自适应功能大大提升，比如变斜率利率的差动保护中有制动功能，充分体现了自适应技术的优势。由于自适应保护技术的先进性，在电力行业必将具有广阔的技术发展前景。

3.4 数字化与智能化技术

近年来，电气主设备继电保护装置虽然得到了广泛应用，但是其在运行过程中存在着这样、那样的问题。因此，必须应用数字化、智能化技术，来提高继电保护装置运行的稳定性与可靠性，保障电气主设备的稳定运行。另外，这些技术还能提高继电保护装置对故障的识别、判定与处理，将故障影响降至最小。

4 结束语

随着电气主设备在各个领域的广泛应用，为提高设备、系统运行的可靠性，相关部门与人员在工作过程中必须要切实加强继电保护装置的性能与功能提升，以发挥其在电气主设备故障识别与处理方面的应有作用，为电力系统创造相对安全、稳定的运行环境。