区外故障导致继电保护越级误动的问题分析与预防

区外故障导致继电保护越级误动的问题分析与预防

卫伟

国网山西省电力公司晋城供电公司，山西 晋城 048000

摘要：电流互感器（currenttransformer,CT）作为电力系统一次与二次设备的关键衔接中间设备，其能否将一次电流正确传变为二次电流将直接影响继电保护能否正确动作。随着供电可靠性要求的逐步提高，任何一次继电保护的不正确动作都将影响电力系统的正常运行，继电保护装置的越级误动则影响更大。

关键词：越级跳闸；电流互感器；励磁饱和；继电保护动作

引言

继电保护自动化装置如果出现故障且不能得到及时有效处理，会使其难以发挥出保护和监控的作用，使得经济效益下降，并且产生人身伤害。变电设备不能保持良好的运行状态，无法完整电力系统运行的各项指标。因此，可以看出分析缺陷表象定位缺陷位置，处理好继电保护自动化装置问题尤为重要。

1继电保护基本原理

继电保护是确保电力系统安全稳定运行最主要的设备，其整个运行过程较为复杂，涉及到很多技术性内容。继电保护主要就是对电力系统中相应元器件发生异常情况进行判定，因为一旦设备出现问题，就会在很多参数方面（包括电压、电流、功率、频率等）出现变动，和标准参数不相符，同时相应的物理量也会发生变化，通过这些参数的变化能够判定电力系统的异常情况，从而对其进行相应保护。

2二次继电保护中的问题

2.1保护装置本身故障

例如，2019年3月10日16时30分，某电网500kV锦界电厂锦忻Ⅱ线（锦界电厂-忻都站）第二套高抗保护PST-1280（国电南自，2006年8月投运）动作，锦忻Ⅱ线跳闸，锦忻Ⅱ线两套线路保护及第一套高抗保护均未动作，锦忻Ⅱ线高抗无故障。经查，锦忻Ⅱ线PST-1280电抗器保护装置因CPU板卡故障，自产零序电流计算出错，导致高抗保护误动。

2.2互感器二次回路故障问题

对于继电保护装置来说，电压互感器二次回路运行情况和设备运行紧密相关，一旦电力系统二次回路运行稳定性存在问题就会引发电网系统的电力故障问题。从目前情况来看，电压互感器二次回路中存在的问题主要包括：中性点接地方式问题、电压不稳定问题等。其中中性点接地方式问题的发生就会造成互感器二次回路发生非常显著的异常问题，若是电压不稳定就会影响到电压回路的正常运行，从而影响到继电保护装置的准确判断。

2.3母线电压切换问题

母线电压切换是电力系统传输中的常见问题，在对其故障实施处理控制时，为了能够促进电力传输安全运行，相关技术人员需要针对其中的母线接线问题进行专门研究，从而协调处理母线接线问题。如果二次继电保护中的系统回路出现差动现象，便会导致整个系统产生差动误差，不但会降低系统灵敏性、同时还会破坏电力计量，导致电力数据失真。大部分情况下，如果二次继电保护出现故障，还会影响系统切断能力，消除二次回路系统运行效果。

2.4继电器触点方面的故障问题

电力系统运行过程中，只有各个设备进行良好配合才可以确保整个系统的正常运行，其中继电器是最为主要的部分，运行频次相对较高，所以运行触点是比较容易发生故障的因素之一，同时问题类型也比较多。造成此方面故障的原因主要包括：触点材料质量较差、触点所处环境较差、触点负荷量较大、触点所受电量较多等等。这些问题一旦发生就会造成继电器触点的粘连，从而引发金属触点的发热问题，严重情况下会引发周围相邻触点的粘连，进而造成继电器发生运行故障。

3区外故障导致继电保护越级误动的问题预防

3.1加强对电力系统其他设备以及电气继电保护装置的监管与维修

通过以上分析可以看出，电气继电保护装置的性能不仅受到装置自身因素的影响，而且也常常受到外界的影响。针对电气继电保护装置自身问题因素的影响：①在选用电气继电保护装置上要严格把关，选用质量高、精准度高的装置，严禁使用用材低劣的装置产品。②电力系统的工作人员应定期对电气继电保护装置进行检查，发现故障要及时对电气继电保护装置进行维修或者直接更换新的装置元件。对于整个电力系统以及电气继电保护装置的运行情况进行及时控制和监测，在尽可能短的时间内找出设备中的问题，然后及时解决，让电气继电保护装置稳定运行。

3.2通过替换法排除继电保护系统故障

从目前情况来看，引发电力系统故障的主要因素就是其中某个部件出现了故障，在具体工作过程中要按照故障点的实际情况对故障设备进行排查，在充分分析性能的基础上采用性能完整、同种类型同种功能的部件将故障部件替换掉。采用替换法进行继电保护系统故障排除，能够大大提升故障的解决效率，能够缩短故障处理时间，确保整个电力系统的稳定运行。另外，相应工作人员在进行设备替换过程中能够对故障设备的损坏情况进行非常详尽的了解，对于故障设备进行总结分析，从而为后续系统的正常运行提供参考。

3.3断路器失灵和母线保护

基于二次继电保护重要作用，需把相关质量意识融入到各个设计环节当中，从而在满足基础设计原则的同时，对二次继电保护进行全面的优化改进。通常情况下，针对变电站中的二次继电保护问题，需要选择可靠、灵敏、迅速的设备，即相关继电保护装置能够对二次设备实施准确的分析和解读，充分掌握二次设备运行状态，同时快速将故障设备切断，高效完成保护工作，不管故障问题出现在其中哪一环节和哪一部分，故障类型如何，都需要保证相应的保护装置的良好状态，结合故障设备实施有效的保护动作。

3.4通过步骤拆除法拆除继电保护系统故障

此种方法的应用需要通过电压互感器来进行，在具体应用过程中要将电压互感器和电路实施并联连接，同时要将二次回路按照相应顺序实施拆除，这样就可以明确各个环节设备的具体情况，能够及时发现故障点所在。完成检查之后需要按照标准对其实施复原处理。通过步骤拆除法能够第一时间发现故障所在，可以及时检测系统设备线路的连接情况。虽然采用此种方法需要消耗较长的时间，但是具有比较好的效果，所以普遍用于直流接地故障的处理。

3.5电压切换箱接线保护

电压切换箱的管理，电压切换操作中应该提高电力传输质量，其主要是以牢固的接线操作为基础，为了避免因为接触不良问题所产生的失压现象，通常会设置双位置节点。假如电压切换箱自身拥有高质量的双重保护，则可以把隔离刀闸内的辅助接点设计成一种单输入模式，如此，在辅助接点出现故障，同时切换回路产生异常状况的条件下，便可以暂时将其中某一套保护退出，解决该项问题。部分电力企业为了确保电力的安全输送，还会通过双电压开关盒进行接线控制管理，使电力传输过程中的电压值能够始终控制在标准传输范围之内。

结束语

在电厂的实际运行过程中，要想保证自身可以正常且稳定的运行，就一定要加大对继电保护故障的重视，合理的分析故障成因，然后有针对性的选择处理手段。同时，在电厂的日常工作进行阶段，还应该不断强化对继电保护的动态以及静态监测，以便可以从根源上杜绝故障问题的出现，进而有效推动电厂的整体发展。

参考文献

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