电气继电保护的常见故障及维修技术

李兵

摘 要：继电保护装置可以保障电气系统正常工作。一旦电气系统发生故障，继电保护装置就能在第一时间锁定故障位置，及时排除故障，避免故障范围进一步扩大。如果继电保护装置出现问题，就会对电气系统造成不利影响，因此，本文仔细分析电气继电保护中存在的故障，并提出有效的维修技术。

关键词：电气系统;继电保护;故障;维修技术

中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）07-0039-03

Common Faults and Maintenance Techniques of Electrical Relay Protection

LI Bing

（Shandong University of Finance and Economics，Jinan Shandong 250002）

Abstract： Relay protection device can ensure the normal operation of electrical system. Once the system fails， the relay protection device can lock the fault location at the first time， remove the fault in time， and avoid further expansion of the fault scope. If there is a problem of relay protection device， it will have a negative impact on the electrical system. Therefore， this paper carefully analyzed the faults in electrical relay protection， and put forward effective maintenance technology.

Keywords： electrical system;relay protection;failure;maintenance technology

随着经济的不断发展，人民的生活水平日益提升，各行各业对电力资源的需求越来越高。由于电力与人们的生活和工作息息相关，因此，必须满足人们的用电要求，保障供电安全稳定。要确保电力系统稳定运行，就要充分发挥电气继电保护的作用。当电力系统出现故障时，继电保护装置能迅速切断和排除故障，保证未受到故障影响的部分继续运行，不会对电力系统的整体运行状况造成影响，实现持续供电，满足人们的用电要求。然而，在实际运行过程中，电气继电保护装置经常会出现各种各样的故障，如果不能及时解决故障，不仅会影响电气继电保护装置功能的发挥，而且会威胁电力系统的安全。因此，要仔细分析继电保护装置的常见故障，采取合理的维修技术解决故障，确保电力系统稳定运行，满足各个领域对电力资源的需求。

1 继电保护概述

1.1 继电保护的概念

一旦变压器、输电线缆和发电机组出现故障，继电保护装置就会通过自动断电的方式将故障隔离，避免故障范围扩大，保证系统正常运行，实现对设备的保护以及对电路的有效控制。简而言之，电力系统的安全运行離不开继电保护的支持。继电保护系统主要包括输入、测量、逻辑判断、输出执行四个内容（见图1）。在继电保护系统的作用下，测量信号会转变为逻辑信号，通过逻辑组合与运算的方式输出执行命令，顺利完成任务[1]。

1.2 继电保护的基本特征

第一，继电保护装置具有选择性。若系统发生故障，而且不能及时了解故障信息，继电保护装置也可以将正常部分与发生故障的部分进行迅速隔离，这样就会缩小故障的范围，并且不会影响其他区域。第二，继电保护装置切断故障的速度快。由于故障可以在第一时间被装置切断，因此，各类设备被破坏的可能性较低，并且还会使未出现故障的设备保持正常的运行状态，满足用户的用电需求。第三，继电保护装置具有较高的灵敏度。一旦受到继电保护装置保护的相关区域发生故障或者异常现象，继电保护装置可及时做出反应。各类保护装置灵敏系数见表1。第四，继电保护装置的可靠性较高。一旦发生故障，继电保护装置会及时做出可靠的动作，而且不会出现误动[2]。

2 电气继电保护的发展现状

随着我国经济的飞速发展，人们对用电的要求越来越高。为此，除了要保证人们的用电质量之外，还要提高用电的安全系数。在这一背景下，研究人员不断完善电器继电保护系统，确保供电系统可以正常稳定运行。随着人们对电力资源需求量的日益增长，电气继电保护装置相关技术需要得到进一步改进和优化。继电保护装置主要由继电器和相关辅助元件构成。继电保护装置经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微处理机式等不同的发展阶段。目前，我国已到达微处理机式研究阶段。可见，我国的技术水平正在不断提高，继电保护装置的安全系数亦不断增长，人们将会获得更加稳定、持续的供电服务。然而，继电保护装置运行过程中依然存在诸多问题，如果不能及时解决这些问题，将无法满足人们的用电需求，甚至还会带来更加严重的后果。为了提高供电质量，满足各行各业的用电需求，就要采取有效的措施改进继电保护系统，为电力系统的稳定运行保驾护航。

3 电气继电保护中存在的故障

3.1 质量问题

相关数据调查结果显示，电气继电保护装置之所以会出现故障，主要是因为质量问题。继电保护装置中所使用的各类原件材质并不统一，这使得继电保护工作比较复杂。如果选择的材料不合适，就会影响零部件的质量，从而降低继电保护对事故的探测能力。一旦出现故障，装置就会由于探测有误或不能及时探测而导致系统无法正常运行，甚至会产生更加严重的后果。

相关部门和负责人未考虑到继电保护装置的更换和安装问题，不重视材料的质量，导致材料质量不符合相关制度和规范，从而影响继电保护装置功能的发挥。随着市场竞争日益激烈，一些厂家为了获取更大的利益，偷工减料，降低成本，导致生产出的继电保护产品质量不合格。一旦这些质量不合格的产品应用到电力系统之中，就会对系统的安全运行造成影响。比如，继电器的原件精度不符合相关标准、微机保护设备的组件出现运行不平衡的情况。相关人员要严格按照继电保护装置的要求选择质量合格的零件，加强对采购工作的监督，不能随意更换保护元件，这样才能确保继电保护装置正常发挥作用[3]。

3.2 运行故障

继电保护装置在运行过程中可能会出现故障，这不仅会影响装置功能的发挥，而且会给电力系统的正常运行造成不良影响。第一，一旦母差保护出现，就会产生交流断线或直流电压数值过小等问题，从而影响继电系统的正常运行。第二，如果直流电源即将消失，或者故障并不能及时被探测，可能会导致电气继电保护装置出现故障。在电力系统中，需要确保继电保护装置与外部二次回路和直流系统相连接，才能充分发挥出继电保护装置的作用。然而，一旦某些零部件出现故障，就会影响继电保护装置的正常运行，使其无法在遇到故障的时候发挥功效。

3.3 继电采样通道相关问题

影响电气继电保护装置质量的另一原因是继电采样通道出现问题。随着电气设备类型不断增加，越来越多的企业意识到继电保护装置的重要性，积极引进先进的继电保护设备，确保电力系统稳定运行，并进一步发挥出继电保护装置的作用。在继电保护装置中，采样通道中出现的信号互压问题和信号在传输过程中所出现的流互现象均会导致继电保护装置发生故障。

4 电气继电保护装置故障的维修技术

4.1 观察法

观察法是一种简便实用的故障处理手段。一旦设备面临超负荷运行的情况，其就可能会出现短路或线路烧毁等问题，此时，维修人员通过观察的方式就能直接判断故障位置。如果维修人员发现装置内部有发黄的迹象，或者闻到烧焦的气味，可以断定是继电保护装置出现故障。此时，维修人员要进一步对故障进行分析，找出损坏的元件，并及时替换。

4.2 断开法

断开法是一种通过人为断开或短接的方式对系统的运行状态进行判断，从而明确故障位置的维修方法。运用该方法时，通常要将二次回路中的某一段或某一部分作为断开或短接的路段。经过短接处理后，如果故障没有消除，就可以确定该路段不存在故障。之后，维修人员要对其他路段进行相同处理，缩小故障范围，直至找到故障。由于继电保护装置可能会出现电流回路开路或电气闭锁等故障，因此，采用断开法对故障进行判断，会提高故障发现速度，及时解决问题[4]。

4.3 拆除法

如果需要维修的电路比较复杂，而且维修人员不能在短时间内判断故障位置，可以采用拆除法。对于并列电路，其各个电路彼此独立，若将其中一条电路拆除，也不会对其他电路的运行造成影响，在拆除过程中，如果其他线路正常运行，就可以锁定故障位置。如果拆除后发现整体线路依然存在故障，就要继续进行拆除，逐步找到故障。对于串联电路，由于电路之间彼此相连，因此，检修人员确定问题后，要对整条线路进行拆除，确定故障得到彻底排除后，再将线路进行连接。

4.4 对比法

维修人员对型号相同的装置的性能进行对比，根据最终的检测结果和各项参数，明确故障位置。可以选择一台信号与性能相同的继电装置进行测试，并确保两臺继电装置具有同样的运行条件，然后对比仪表的检测结果，从而判断出故障位置。

4.5 替代法

替代法是在继电保护装置的维修技术中被应用频率最高的一种，而这一技术主要被用于解决微机保护装置的故障。当微机保护装置在运行中出现故障时，修检人员可对其进行替换。需要注意的是，检修人员在替换前要首先确定其选用的正常插件是否与所替换的插件型号相同，同时要做好插件的检测以及电压、电流的对接工作，确保其处于良好的状态。

4.6 分析法

一旦发生故障，维修人员要及时采集、总结和分析各项信息，明确装置的类型和实时参数，对故障进行仔细分析。要确定诱发故障的原因，然后明确故障的位置和具体原因。维修人员要了解电力系统运行的原理，掌握各项技术参数的知识，运用专业的知识和丰富的实践经验解决故障。维修人员要仔细观察，并与工作人员进行沟通，了解故障发生之前的参数变化，及时查询装置的运行记录，明确故障产生的原因[5]。

4.7 重视故障的预防

为确保电力系统正常运行，企业要高度重视机电保护装置的应用，采用先进的技术，引进专业的技术人员负责机电保护装置的运行与维护工作。要制定完善的安全责任制度，确保制度内容得到落实，同时，提高工作人员的规范操作意识和安全意识，避免出现安全事故。企业还要建立具有专业技术水平和高度责任感的维修管理队伍，定期对继电保护设备进行巡查，及时发现故障，解决故障。定期对管理人员进行培训，提高其职业素养，使其掌握专业的知识，准确识别各种故障，对故障进行妥善处理。

5 结语

为了有效发挥出继电保护装置的作用，确保电力系统正常运行，要了解继电保护装置中存在的故障及故障产生的原因，采取有效的维修技术手段，确保故障及时被排除，满足人们的用电需求。

参考文献：

[1]孙宏波.电气继电保护的常见故障及维修技术微探[J].电子世界，2019（22）：202-203.

[2]步允启.电气继电保护的常见故障及维修技术分析[J].智能城市，2021（2）：29-30.

[3]徐建.探究电气继电保护的常见故障及维修技术[J].数码世界，2020（4）：259.

[4]张义铭.电气继电保护的故障问题及解决方案研究[J].山东工业技术，2017（13）：188.

[5]魏继军.继电保护的常见故障及维护技术[J].中国新技术新产品，2019（20）：53-54.