浅谈电力系统继电保护故障处理周利芳

浅谈电力系统继电保护故障处理周利芳

周利芳

周利芳

国网鄂州经济技术研究所湖北鄂州436000

摘要：当今计算机技术和通信技术飞速发展，电力系统的继电保护在工作及原理上也发生了变化，继电保护作为电力系统的安全防线，通过该项工作的开展，可以避免电力系统故障对设备造成影响。虽然目前已经采取了一些预防故障措施，但是电力系统继电保护问题频繁发生，仍需进一步探究。为了解决这一问题，总结故障产生原因，并针对这些原因提出具有针对性的解决方案。

关键词：电力系统；继电保护；处理措施

1继电保护常见故障分析

1.1电压互感器二次故障

通过查阅文献资料，结合笔者自身多年工作经验可知，继电保护线路中发生电压互感器二次故障的主要原因是线路错接。第一，二次主线圈和辅助线圈首端互换连接错误，导致故障发生；第二，二次主线圈首端和尾端互换连接错误，导致故障发生；第三，二次辅助线圈首端和尾端互换连接错误，导致故障发生；第四，辅助线圈的尾端与二次主线圈的首端互换连接错误，导致故障发生；第五，辅线圈首端与二次主线圈互换连接错误，辅助线圈尾端与二次主线圈互换连接错误，导致故障发生。上述线路错接均可导致线路故障，因此，需要将当前线路错接发生情况全部记录下来，将其作为继电保护方案改进的研究依据。

1.2电流互感器饱和问题由于电力需求的不断增加，导致配电系统终端负荷

加大难以控制。当电力系统在运行过程中发生短路，此时线路中的电流将变大，超出额定工作电流，导致设备无法正常运行，甚至引发安全事故。通常情况下，电流互感器随着一次短路电流的增加产生的误差越大，导致二次电流减小，接近零，对定时限定过流保护装置的运行造成一定影响。在线路实际运行中，当电路出现短路情况，此时线路中二次电流会减小，失去感应能力，阻碍了保护装置动作，引发继电保护故障。因此，电流互感器饱和问题是导致电力系统继电保护故障主要因素之一。

1.3电源故障

电源是保证供电力系统正常运行的主要设备之一，如果电源发生故障，则电力系统将停止运行，因此，电源故障是导致电力系统继电保护工作开展的主要影响因素之一。在实际应用当中，引发电源故障的原因主要有三种：第一，线路电流超出额定范围，电流过大导致线路损坏，电源工作线路断路，导致供电停止；第二，供电装置各自配有相应的工作电压，如果工作人员错接电路，其电压无法保证电路正常运行，同样属于电源故障；第三，选取的电源材料质量较低，寿命短，运行一段时间以后，线路发生故障无法正常供电。

1.4干扰绝缘问题

除了上述三项问题以外，电力系统继电保护装置的运行还容易受到干扰绝缘因素影响。通常情况下，继电保护装置线路外部包有绝缘皮，经过多年使用，绝缘皮破损，阴雨天气对继电保护装置的正常运行造成严重影响。另外，继电保护装置还容易受到外界其他因素的影响，尤其是高强度电磁场环境的影响。例如，继电保护线路中未连接抗干扰电容，导线阻抗过大，对滤波处理造成了严重影响。

2继电保护运行故障处理对策

2.1记录故障原因

针对电压互感器二次故障问题，应该详细记录故障发生原因，测量错接后线路参数与相关情况信息，从而找出线路连接重点检查项目，从而避免继电保护故障发生。二次主线圈和辅助线圈首端互换连接故障记录正常情况下，二次辅助线圈各相电压值均相等，测量开口处得到的电压均衡，或者不存在电压。但是当二次主线圈和辅助线圈首端互换连接时，测得开口处电压下降幅度较大，由100V下降为57.6V，导致线路发生故障。因此，在接通电源之前，需要测量二次主线圈和辅助线圈开口处电压情况，如果测得线路异常，立即调节线路连接方案，从而避免继电保护故障发生。

（1）二次主线圈首端和尾端互换连接故障记录

正常情况下，二次主线圈首端和尾端开口处的电压为100V或者0V，当线路互换错接时，测得电压为63.4V，并且继电保护装置A相受影响无法正常运行。因此，线路连接完毕后，利用万能表，测得二次主线圈首端和尾端开口处的电压，将其作为故障判断主要依据，以此提高继电保护安全性。

（2）二次辅助线圈首端和尾端互换连接故障记录正常情况下，二次辅助线圈首端和尾端开口处的电压为100V或者0V，当线路互换错接时，开口处的电压变为200V，线路电压大幅度增长，导致零序保护装置运行功率受到严重影响，甚至发生拒动。因此，线路连接完毕后，测得二次辅助线圈首端和尾端开口处的电压操作显得尤为重要。

（3）辅助线圈的尾端与二次主线圈的首端互换连接故障记录正常情况下，辅助线圈的尾端与二次主线圈开口处的电压为100V，当线路互换错接时，开口处的电压变为157V，并且二次辅助线圈矢量也会因此发生变化，导致零序保护元件方向受到严重影响。本文将此项故障记录将作为线路故障判断的主要依据。

（4）辅助线圈首端与二次主线圈互换连接故障记录及辅助线圈尾端与二次主线圈互换连接故障记录经过测量可知，辅助线圈首端与二次主线圈正常连接情况下，电压值为100V，当线路错接时，测得开口处的电压值为152V，所有设备两端电压超出额定功率，部分设备损坏，导致继电保护发生故障。

（5）设备之间不匹配故障，不同的厂家生产的继电保护装置接口可能会出现不一致的问题，这在继电保护装置安装过程中，就会出现有很多麻烦，影响工作效率以及用电的安全性。这个问题需要国家给出相应的政策，要求继电保护装置生产厂家，在生产装置时，留出标准化出口，使标准化接口能够与打印机相互连接，使电路中出现故障时能够实现故障打印功能。

以上为本文提出的电压互感器二次故障问题记录策略，通过记录５种故障可能性电压，在启动电源之前，测量上述5条线路电压值，确定无误后开启电源，从而保证继电保护装置得以正常运行。另外，对于电源故障错误接线问题，可以通过开展培训活动，帮助工作人员了解电源接线要领，总结记录一些常见的错误接线方法，避免在实际操作中错误连线，导致电源故障。

2.2替换故障元件

通过上述分析可知，电力系统继电保护容易发生电流互感器饱和问题、电源故障问题。针对这两个问题，提出以下处理措施。

（1）电流互感器饱和处理措施

第一，根据继电保护装置工作电流，采用对电流不敏感的保护原理。第二，观察电流互感器伏安特性曲线，结合二次回路负载阻抗计算结果，从而获取电流互感器饱和点，根据此结果采取差动保护措施。利用此元件替换故障元件，从而避免故障发生。

（2）电源故障处理措施

通过上述分析可知，电源装置材料的选取对继电保护影响较大。因此，根据线路工作电压，为其配备相应工作电压，避免继电保护装置发生电源故障。

2.3提高设备抗干扰性

由于继电保护装置在运行过程中容易受到外界因素的干扰，导致继电保护装置发生故障，无法正常运行。因此，需要加大维护力度，按时查看线路绝缘皮是否损坏，提高设备抗干扰性，避免阴雨天气对保护线路正常运行造成影响。另外，根据继电保护装置工作环境，采取高频同轴电缆控制端两端接地方法。断开结合滤波器一次线圈与二次线圈接地线，并且保持二次线圈接地距离在3-5m，并且各个连线点之间的距离控制也很重要，应为3-5ｍ，以此提高设备抗干扰性，从而防止雷电击打引发安全事故。

结束语

本文主要对电力系统机电保护常见的故障进行总结分析，包括电压互感器二次故障、电流互感器饱和问题、电源故障、干扰绝缘４个问题。通过查找文献资料，结合自身工作经验，提出相应处理措施。希望通过本文的研究，可以为电力系统继电保护故障研究提供参考依据。

参考文献

[1]李锋，樊艳芳，王晓飞，等．限流串抗器接入电网对继电保护的影响及整定原则研究［J］．电力系统保护与控制，2017

[2]刘健，张志华，陈宜凯，等．适用于含ＤＧ配电网故障处理性能测试的主站注入测试技术［J］．电力系统自动化，2017