炼化企业常用继电保护故障原因分析及处理措施

张鸿晟

（中国石油克拉玛依石化有限责任公司，新疆克拉玛依 834003）

0 引言

继电保护装置是保证电力系统正常运行的核心部分，如何快速有效对电力系统继电保护的故障进行处理，成为当前电力工作者需要解决的紧迫问题[1]。近年来，随着电力系统的安全稳定运行和不断发展给国民经济和社会发展带来了巨大的动力和效益。但是，若发生故障，将带来严重后果。继电保护（包括安全自动装置）就是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段[2]。

1 继电保护存在的意义

电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖地域辽阔。因此，受自然条件（如雷击、倒塔）、设备（如内部过电压）及人为因素（如运行人员误操作、外力破坏）的影响，电力系统会发生各种故障和不正常运行状态[3]。其中，最为常见、危害最大的故障就是各种形式的短路。在每一个电气设备上，继电保护装置装用来避免故障和不正常运行情况，从而有效、自动地处理事故。

2 炼化企业常用继电保护类型

（1）根据保护功能可分为异常运行与短路故障保护。

（2）根据被保护对象可分为输电线与主设备保护。

（3）根据保护装置运算处理信号量及分类实施比较，分为数字式与模拟式保护。

（4）根据保护动作原理分为过电流、差动、过电压保护、低电压、高频（载波）、距离保护等保护。

继电保护最核心的目的是用来检测电流系统中出现的故障或者异常状况，从而发出报警信号，或直接隔离或切除故障部分的一项关键举措。继电保护装置是对运行中的电力系统设备和线路进行监视，以检测在一定范围内是否有事故或异常情况，并能发出信号自动装置或跳闸命令。研究可能危及安全运行的异常情况以及电力系统故障，从而探讨继电保护反事故自动化措施的相应处理对策。

3 常用继电保护故障原因

3.1 开关设备故障

继电保护装置在正常运行过程中，如果继电保护装置与电力系统之间的匹配出现或者存在问题，那么一定会导致开关设备出现故障，对系统的稳定运行产生较大的影响。根据以往电力系统的建设情况来看，电力输送都是凭借配电变压器进行的，所以开关设备正常运行对其而言意义重大，因此应对开关设备严格要求。但是实际使用过程中部分变电站的开关设备缺乏自动化功能等，特别容易出现设备运行超负荷类故障，在某站很大程度上影响了开关设备的正常运行。

3.2 设备运行故障

在运行过程中，电力系统继电保护装置故障频频出现的主要原因有：①设备持续运行降低灵敏度进而出现设备损坏及设备不断老化等问题；②主变差动保护开关拒合；③二次电压回路问题，因为它会对电压互感器的运行性能产生较大影响，如果不能及时处理问题，就会影响二次回路的正常运行，导致继电保护故障率显著增加。

3.3 元件损害故障

安装电力机电保护装置时会用到很多配置与元件，需要严控其质量，以降低设备故障问题的发生。电力系统继电保护装置中原件不断损坏、故障，会严重影响装置的灵敏性，影响装置的整体效用，最终对电力系统的稳定运行产生十分不利的影响。

4 常用继电保护故障处理措施

4.1 设备状态检修技术

在继电保护装置故障处理过程中，设备状态检修技术可以有效减少工作风险，保障相关工作人员的生命安全、保护变电设备。以前在开展继电保护设备的检修过程中，电气工作人员不仅工作强度较高，而且随时面临着诸多安全风险，一旦在某一工作环节中出现不必要的失误，将会造成安全事故，危及现场工作人员的生命安全。因此，亟需将设备状态检修技术引入继电保护故障处理中，通过对变电设备运行情况进行实时有效监测，再结合监测数据结果制定一系列科学合理的生产计划，使设备检修工作的频次更加合理，电气运维人员的生命安全也得到了保障。

4.2 电路拆除法

电路拆除法其实就是拆除主要存在的电路，排除里面的故障点它也是一类维护电气继电保护系统的重要有效举措。串联电路中如果有一个地方发生故障，则整个电路都会受到影响，电器之间相互作用，可以逐个排除故障，如果其中一个被拆下且没有电流流过其他电器，则故障发生之处已找到。而并联电路的故障位置电器间互不影响，这一特点可视为保护电路的主要方法。

4.3 设备参照处理技术

在处理电路系统继电保护故障时，利用设备参照处理技术可最快找到故障位置，从而分析故障，然后应用切实可行的举措来处理。简言之，比较分析故障设备和正常运行的设备，然后对继电保护装置的故障位置进行确定，从而使后续故障处理工作有据可依。例如，在对电力系统的回路进行更换时，需要认真观察二次接线后的运行状况，一旦二次回路处在优质的运行状态则可应用同样的设备，相反就需要更换设备。更换设备后，如果不能确保开关正常运行，则就证明有故障存在二次接线中，为此应进行及时处理。利用该技术能够更好地提升故障处理效率，确保电力工作人员在面对各类故障问题时能够快速有效地进行处理，对症下药。

4.4 设备置换处理法

设备置换处理是一种常见的故障处理技术，在继电保护故障处理中的应用效果良好，不仅能高效处理设备故障问题，还可以明显提升故障处理的总体效率。在具体应用中，主要是在判断某一设备运行异常时用同一台设备进行更换，然后对问题设备中各部件的性能实施评估，把设备故障控制在最小范围内。该方法的原理主要是：置换可能发生故障问题的设备元件，当其中一点继电保护装置恢复正常运行状态，则说明元件内部有故障存在；置换完成后，若该电路系统继电保护装置仍处在停止运行种或异常运行时，就需要对其他部件进行排查，判断其否有故障存在。

4.5 故障排查处理技术

为了快速有效处理继电保护故障，务必充分利用处理技术和故障诊断，其目的主要是对继电保护装置中的故障点进行详细检查，避免盲目大面积查找故障，造成效率低下，因此通过对故障点检查就能有效找出继电保护装置的故障位置，便于及时处理继电保护故障，节省时间，提高效率。如果继电保护装置串联节点经常出现故障，则对该部分进行故障诊断，采用多用表点闭锁分区进行故障分析，检测出故障位置，并根据多用表保护屏给出的信号确定故障位置。同时，电位测量法对故障点的分析和确定有很好的效果，可以检测出二次回路中的电压和电流，找出各节点存在的问题，能更合理地分析交换机设备故障的原因。对于交流电路故障的处理，可以采用负载检测法对故障进行分析。确定故障点之后，第一时间采取有效措施进行处理，以确保整个系统正常运行。故障排除流程如图1 所示。

图1 故障排除处理技术流程

5 结语

电气系统的安全运行，不可或缺的就是电气继电保护装置，所以需要对其加以重视，只有对其与系统进行持续的强化检测与维护，并应用合理的技术预防与排查其中常见的部分故障，才能够最大限度降低故障风险概率。在日常维护工作中还也需要持续提升维修技术水平，强化工作人员的专业技能，使其更具责任心，有效应用信息化技术，提升预防与排查风险能力，最终确保电气继电保护系统与装置高效、顺利、平稳运行，保证电力系统的安全运行，为所属炼化企业创造一定的经济价值以及社会效益。