电力系统继电保护装置故障分析与处理探究

韩忠钦

（国网陕西省电力有限公司汉中供电公司，陕西 汉中 723000）

0 引 言

继电保护装置故障会影响电力系统的平稳运行，甚至会威胁人们的安全，导致我国社会经济平稳发展受到严重冲击。因此，需要相关工作人员加强自身专业素养，通过日常检测、设备维护、故障抢修等措施处理继电保护装置故障，通过针对性应对措施降低故障发生概率，在根源上减少故障带来的不利影响。此外，供电企业要重视继电保护装置，保证电力系统能够持续平稳运行，保障人们可以高效用电。

1 继电保护装置内涵

继电保护装置是电力系统能够持续平稳运行的重要保障，当电网由于操作不当或其他原因造成故障时，继电保护装置能迅速做出反应，通过断路器跳闸或声音报警提醒相关人员出现故障情况。电保护装置能够根据异常情况快速作出相应判断，以故障分析、诊断报告给予工作人员相应处理措施，同时能第一时间切断电源，保障居民日常用电安全[1]。继电保护装置如图1 所示。

图1 继电保护装置

2 继电保护装置作用

继电保护可以在电力系统运行中保障电力持续稳定供应。电力系统出现故障时，该保护措施能够在短时间内定向识别故障位置和存在的安全隐患，迅速切断小面积电源，从而减少故障带来的消极影响。此外，继电保护装置能够发出报警信号，及时通知工作人员故障所在位置，并采取相应的维修措施，防止电力系统大面积破坏，保障电网供电安全。

继电保护装置的主要功能是通过实时检测、信息传达、远程自动化保护步骤保护电力设备减少电力系统故障影响。电力系统的自动化操作是基于远程操作保障用电安全。继电保护装置的工作原理如图2所示。

图2 继电保护装置工作原理

3 继电保护装置常见故障

3.1 继电保护设备的问题

继电保护装置的常见故障中，设备出现故障问题较为常见。设备的故障检测方式基本一致，相关工作理念及运行原理较成熟，因此差异性主要体现在设备在不同电力系统中的工作负荷不同，对继电保护装置的要求不同[2]。继电保护系统的安装需要结合相关电力系统工作负荷标准进行选择。但是在实际中，时常有设备未达标，进而影响继电保护装置正常工作，严重降低继电保护装置工作效率。

3.2 运行故障

继电保护设备长时间运行很容易出现局部温度快速升高的现象，对于设备工作灵敏度影响很大，甚至会导致继电保护设备失效。当保护开关拒合时，会降低主动性，电压互感器也将造成二次电压回路情况，同时基于继电保护装置仍然保持在初始位置。因此继电保护装置会受到压力，进而造成故障[3]。

3.3 电流互感饱和问题

在电力系统运行过程中，用电负荷的不断加大，将导致继电保护装置终端负荷的逐渐增大，当负荷极限时，就可能出现短路情况，导致用电设备故障[4]。此外，继电保护装置的敏捷性、灵活性以电流输送为标准。随着电流增加，继电保护装置的敏捷性、灵活性随之降低，易出现报警延迟等不利现象，降低工作人员维修效率。

3.4 开关设备故障

当电力系统与继电保护装置不配套时，继电保护装置开关就会出现故障。因此，选用继电保护行管设备时，必须根据电力系统强度选择合适的继电保护装置。随着用电需求的增加，许多地区电力系统的用电工作负荷随之增大，但是相应继电保护装置并没有加以更新，仍然使用旧的保护设备，增加了故障的发生概率。继电保护装置在运转过程中存在超负荷和设备老化等问题，当开关负荷过于频繁密集时便无法满足保护工作需要，从而导致设备精准度降低，电力系统无法保持正常工作。

3.5 人力问题

新时代背景下，电力系统虽然得到非常大的进步，但是在相关人力方面还存在一些问题，例如部分工作人员缺乏相关专业技能培训，知识掌握程度参差不齐，对继电保护装置了解不够全面，不能精准、高效地开展维修工作[5]。电力系统在日常管理和监测维护上也存在一定的问题，如相关意识淡薄、经验欠缺、工作人员的工作范围单一，不能在短时间内有效处理继电保护装置故障，甚至对数据的分析都存在偏差，进而引发安全事故，对电力系统造成重大影响。

4 继电保护故障的有效应对措施

4.1 采用替换法处理故障

继电保护装置替换法处理故障方式是在监测过程中，替换老化、异常等可能造成故障的元零件，通过安装与设备相匹配、可以正常工作的元零件缩小故障范围，广泛应用于继电保护装置综合化故障检查。当单元继电器内部结构较复杂时，工作人员同样可以利用替换法代替可能出现故障的零件。替换后故障消失，便说明被替换的零件存在故障问题；替换后故障没有消失，则说明其他位置存在问题，需要工作人员继续监测，直至排除故障问题。

以某供电企业电力系统继电保护运行过程为例，该企业使用LFP-941A 型号的微机保护装置，旁路设置为110 kV。由于受到多种因素影响，该装置出现故障分析报告不能正常打印的问题，同时装置指示灯无法持续持续工作，忽明忽暗。对此，技术人员应用替换法检测维修，将备用元零件与装置零件逐一替换，最后发现中央处理单元（Central Processing Unit，CPU）插件异常是导致故障发生的主要原因。

4.2 采用参照法处理故障

继电保护装置参照法处理故障是通过对比正常设备与异常设备之间的参数数据，以精确查找异常设备故障的来源。参照法普遍应用于定值校验和接线错误方面。在继电保护装置定值校验时无法避免测试值与标准值间存在差异或不符现象，同时由于数据异常引发因素较多，工作人员在检测过程中难以精准锁定故障来源，此时便可以通过参照法处理故障。

电力系统继电保护设备更换后二次接线没有恢复正常，便可以通过参照法对比同类设备接线情况，例如继电保护装置控制KK 开关接线更换使用后出现分和闸故障情况，就可以判断是二次线恢复过程中连接错误。解决办法便是与其他KK 开关接线情况逐一对照，通过观察不同编码接线位置确定故障所在点。

继电器在定值校验中存在测试值与标准值数据偏差问题时，工作人员便可以使用专业测量表测试其他回路继电器数据，如果表计定值结果正常，则说明其准确性较高，得出先前继电器存在故障问题，需要及时检修和更换。

4.3 采用短接法处理故障

短接法通过人为短接判断接线是否正常，从而在逐步排查中寻找故障所在，缩小故障查找范围，主要应用于电磁锁、KK 开关接点、继电器失灵等故障处理。

例如在电网检修中，电磁锁出现失灵故障问题。其中，主变110 kV 侧接地刀闸电磁锁为7D2DS，110 kV侧旁路隔离开关辅助接点为8G，主变220 kV 侧隔离开关辅助接点为3G，主变220 kV 侧旁路隔离开关辅助接点为4G，主变35 kV 侧隔离开关为9G。实际运行中，如要保证7D2DS 正常运行，就要保证3G、4G、8G、9G 同一时间处于闭合状态。当7D2DS 出现失灵故障问题时，工作人员可以通过短接法加以检测维修，使继电保护装置继续平稳持续工作。

4.4 及时更换故障元件

电力系统工作运行中的各个零件部分只有在充分运转情况下，才能实现电力输送稳定。设备或部件发生故障会影响整个设备的操作及正常运行，因此需要工作人员定期检查并维护继电保护装置的各个零件，尽可能从根源上排除突然发生的故障问题。当出现严重故障问题时，如工作人员不能及时发现故障所在，将不能及时、有效施以最佳处理措施。

4.5 技术升级与创新

在智能化与信息化时代发展要求下，国家各行各业都得到不断更新与升级，电网也要紧跟时代步伐，结合以往常见问题升级电力系统技术，保证电力系统运行安全性和稳定性。在继电保护装置上，相关人员应总结经验发现现存不足之处，通过技术更新使其发挥最大作用，从而降低故障发生概率，推动电力行业整体发展。

4.6 增强工作人员的职业素养

由于电力系统继电保护装置不断更新换代，对于相关工作人员专业技术要求和专业素养的要求也在不断提高。当继电保护装置出现问题时，工作人员需要及时准确排除故障风险。如果工作人员出现操作失误情况，不仅会影响整个电力系统，还可能影响其人身安全，造成不可估量的后果。因此，电力公司要提高工作人员职业技能，提升工作人员的职业素养，使电力系统能够持续平稳运行。

5 结 论

继电保护装置是确保电力系统能够安全平稳运行的关键所在。继电保护装置回路复杂、零件众多，在日常使用中容易出现故障，因此需要相关工作人员针对不同类型故障采取针对性措施，并不断总结相关技术经验。同时，相关技术人员要提高自身专业水平，增强自身安全意识，保障电力系统高质量运行，为国家持续平稳发展奠定基础。