电力系统继电保护装置故障分析及维修方法探讨

电力系统继电保护装置故障分析及维修方法探讨

钱胜杰，齐振华

正泰新能科技股份有限公司，浙江省嘉兴市314000

摘要：随着我国经济的飞速发展，电力工程越来越多。本文对电力系统继电保护装置的故障分析与处理进行了研究。首先，介绍了电力系统中继电保护装置的作用和重要性。随后，详细分析了继电保护装置可能出现的故障类型及其原因。针对故障情况，提出了相应的处理方法和解决方案。通过实际案例的分析，对常见故障进行了深入剖析，并给出了相应的处理措施。最后，总结了故障分析与处理的关键要点，并展望了未来相关研究的发展方向。

关键词：电力系统；继电保护装置；故障分析；维修方法；探讨

引言

社会用电需求总量的上升，致使电力系统运行压力增加，同时用电设备的多样化，也使得社会对于电力系统的运行质量提出更高要求。变电站主要有电力输送与储存两大功能，而继电保护发挥着保护变电站设备与运行线路稳定运行的作用，能在设备或线路发生故障时及时发出警报信号，以提醒工作人员及时处理。当继电保护发生故障时，警报信号的传递也会延误。因此，电力企业需做好继电保护的故障处理工作，以避免影响电网运行。

1电力系统继电保护装置分析

电力系统运行中电力继电保护装置发挥着重要作用，当电力系统出现问题时，继电保护装置可以及时判断故障原因并采取具体措施，并将命令及时下达给故障所在位置附近的断路器，将故障位置与系统隔离出来，最大程度降低问题影响，确保其余部分正常运行。同时继电保护装置可以实时监控电力系统运行，保证系统处于正常运行，避免故障影响整个系统，并及时采取解决措施。系统监控过程中分析电力系统运行情况，并将问题及时反馈给管理人员，保证管理人员全面掌握电力系统情况，出现问题后最快速度解决。

2常见的变电站继电保护装置故障及原因

2.1整定定值因素导致的故障

工作人员在执行电力调度命令的过程中错误输入整定值时，会出现电力调配不当的问题，系统整定值计算错误，无法满足变电站系统的正常运行需要，致使继电保护装置错误判断电力系统运行情况而发生故障。除却人工操作因素外，继电保护装置使用年限过长时，会导致保护装置内部出现老化现象影响运行性能，致使整定定值发生故障。

2.2干扰因素导致的故障

当继电保护装置在运行过程中受到干扰因素的影响时，会导致保护装置发生干扰因素故障，致使保护装置无法正常运行。常见的干扰因素主要有电磁辐射、静电、直流电等，如果保护装置内置微机系统的抗干扰能力较弱，继电保护装置就会极易受到干扰而发生故障。例如，继电保护装置周边存在大量通信设备时，便会有可能因为通信设备释放出的电磁辐射而影响运行，干扰严重时，甚至会导致保护装置内部的逻辑元件错误判断线路故障而做出错误保护动作，切断正常工作的线路或设备；变电站工作人员身上携带静电时，与电路接触会产生放电现象，致使保护装置做出错误保护动作。

2.3隐藏问题而导致的故障

隐藏问题是导致继电保护故障的关键原因。隐藏故障通常具有较高的隐蔽性，难以在日常的电力系统运行维护中被发现，故障的危害性会随着故障问题的日益严重而扩大，进而导致电力系统运行瘫痪。电力企业在日常工作中，需要重视元件跳闸等基础性问题，借助自动化的监测设备对电力系统的运行状态展开全方位监测，全面排查隐藏故障，避免故障对整体系统的运行产生消极影响。

3电力系统继电保护故障处理措施

3.1及时建立科学保护装置运行状态评价系统

为了确保继电保护装置运行的安全性和稳定性，有关人员有必要及时建立电力系统中装置运行状态评价系统，例如《设备运行状况监测系统》、《电力系统中装置运行状态评价标准》等，通过利用制定来对装置的运行状态做出监测和控制，并对其运行情况做出科学的评价，不仅可以提高工作人员对装置运行工作的高度重视，还可以实现电力系统装置运行操作的制度化和标准化，有效提升装置运行效率。为了保证故障检修质量，工作人员认真对装置中的每个试验点进行检查，并重复试验三次，在此过程中要保证每次试验结果以及误差必须达到规定要求，使用电器仪器进行电路参数测量，如:示波器，毫秒计等，同时确保检测仪器的外壳和保护柜在同一点接地。

3.2事故检测措施

继电保护事故检测主要有整组实验法、顺序及逆序检测法等几种检测方法。整组实验法可以在有限的时间内还原故障，从而有效检测继电保护装置的动作时间、动作逻辑等问题，然后从根本上巡查问题出现的原因;而顺序检查则利用定值检测、保护性能检测、外部检测、绝缘检测等一定的顺序用检测调试的方式发现继电保护故障的来源[2]。在实际应用中，顺序检测法主要用于微机保护逻辑问题、微机拒动问题的检查;而逆序检测法则是在顺序检查法不能达到良好效果时，分析故障的损害程度进行，然后利用逆向思维逐层分析，从而发现故障的源头，逆向检测法常用于继电保护误动作故障。而在继电保护装置材料选购、安装过程中，应严格按照工程设计图纸要求，选择与实际需求符合且质量优异的材料，可以保证继电保护装置安装质量的稳定性能，如在绝缘耐压性测试过程中可以同时对绝缘电阻及介质强度进行测试，而在介质强度测试过程中继电保护装置交流输入回路与地之间的电压应为2000伏，而定绝缘电压应为60-250伏不等，从而降低故障发生率。

3.3做好保护装置故障识别工作

在正式开始变电站继电保护装置的故障处理工作之前，故障处理工作人员首先应能结合故障所表现出的相关情况，结合自身多年工作经验做好故障的识别工作。因此，故障的维护与检修人员需要具备较强的专业能力与一定的工作经验，结合故障类型、位置等制定最佳抢修方案。变电站应做好故障处理记录信息的储存与整理工作，将其录入管理系统，结合故障类型、发生时间等进行汇总以及分类，同时设置关键词查询系统，为后续的故障识别与故障抢修提供资料支持。实际发生故障时，如果故障原因不明确，抢修人员应结合故障的实际表现情况，制定最佳解决方案。例如，继电保护装置突然出现跳闸问题时，由于跳闸现象较为普遍，因此难以快速找出导致故障发生的根本原因，需抢修人员一边执行抢修任务，一边观察故障的发生周期，判断是否由于继电保护装置存在问题而导致跳闸现象。

3.4增加装置连接口的数量

我国电力系统主要采用光纤技术进行网络传输，这种传输技术具备灵活复接、交叉、线路保护等多种功能，能够保证传输网络的高效化运行，而且此技术在网络传输过程中的抗干扰能力较强，因此在我国电力系统中得到广泛应用。在实际的电网系统建设中，以５００ｋＶ线路继电保护复用光纤通信的保护为例，所选用的通道可以为２Ｍｂｉｔ／ｓ，但是存在线路连接较为复杂的问题，也会使后续维护工作较为困难，且在当前技术水平下，线路保护通道的生产质量难以得到有效监管，致使实际应用中，继电保护装置的故障概率上升。针对上述问题，可以通过增加装置连接口数量的方式解决，保持接口之间的互通，通过增加接口的方式提升装置的实际使用率，以保证系统的运行稳定。

3.5采取有效的抗干扰措施

由于变电站继电保护装置较易受到干扰因素的影响而出现运行故障，因此采取有效的抗干扰措施，加强继电保护装置的抗干扰性能，便能有效降低由于干扰因素导致的故障发生概率。抗干扰措施大致分为软件抗干扰与硬件防干扰。软件抗干扰的主要操作方式可通过应用数字滤波技术，设置一定过滤标准以实现对可能影响继电保护装置效用的高频滤波的过滤，提高抗干扰能力。硬件抗干扰的主要操作方式为结合不同的干扰因素，在继电保护装置上安装具备隔离电磁辐射、静电等的隔离硬件设备，将继电保护装置与外界隔离开来，为保护装置的运行创造良好的环境条件，降低继电保护装饰受到的干扰。

3.6增加装置连接口的数量

我国电力系统主要采用光纤技术进行网络传输，这种传输技术具备灵活复接、交叉、线路保护等多种功能，能够保证传输网络的高效化运行，而且此技术在网络传输过程中的抗干扰能力较强，因此在我国电力系统中得到广泛应用。在实际的电网系统建设中，以５００ｋＶ线路继电保护复用光纤通信的保护为例，所选用的通道可以为２Ｍｂｉｔ／ｓ，但是存在线路连接较为复杂的问题，也会使后续维护工作较为困难，且在当前技术水平下，线路保护通道的生产质量难以得到有效监管，致使实际应用中，继电保护装置的故障概率上升。针对上述问题，可以通过增加装置连接口数量的方式解决，保持接口之间的互通，通过增加接口的方式提升装置的实际使用率，以保证系统的运行稳定。为了能够更为及时地发现继电保护故障，保证继电保护装置能够正常运行，电力企业应进一步优化继电保护装置的故障诊断方式，提高故障诊断准确性，有效排查故障，并根据不同故障分别采取不同的故障处理措施。首先，电力企业应做好继电保护装置故障诊断制度的建设与完善，落实二次回路巡检制度，定期检查护板器、自动装置及继电器组件共同连接成的电路，有效判断变电站继电保护装置是否存在故障并排查出故障的具体发生位置，为继电保护装置的维修工作奠定良好基础。其次，电力企业需要做好设备的全周期管理工作，根据设备的使用年限，制定不同的日常维护与检修方案，同时做好设备故障的应急处理制度的建设，保证设备发生故障时能及时得到解决。远方跳闸功能是处理继电保护装置故障的一种较为有效的方案，在现阶段的线路防护工作中得到广泛应用。在该功能的加持下，继电保护装置出现故障或装置异常停止运行时，便会自动切换到远方跳闸线路代替运行，从而保证电力系统线路的运行稳定。在实际应用中，该措施的主要应用方式有两种，需要结合不同的应用情况进行选择。

3.7引入设备状态检修技术

通过统计研究，在继电保护装置管理检修中使用设备状态检修技术能够有效降低安全风险系数，同时在工作中对变电设备和运维人员的安全进行保护。在传统检修过程中，运维人员由于工作强度高、工作量较大，因此容易出现疲劳作业的情况，导致工作效率的降低，严重时还会导致事故的发生，存在一定的安全风险。使用设备状态检修技术可以大大缓解这一问题，通过降低继电保护装置管理的工作量来降低安全风险发生的几率。通过实时监测变电设备的运行状态，设备状态检修技术对于制定生产计划具有重要的辅助作用，从而保证检修频率的合理性。为进一步保证电力企业生产计划的科学性和合理性，设备状态检测技术还需要跟变电设备治理工作进行结合，通过对设备状态和检测结果的统一分析，保证相关措施的科学性和合理性，从而进一步提高继电保护装置运行的质量和检修的效率。

结语

当前电力系统发展需要朝向自动化、信息化、高稳定性和低碳可持续发展的方向，因此要加强火力发电厂发电机的继电保护工作，强化技术和系统集成管控能力，在满足能耗控制需要的基础上，增强错误矫正功能。

参考文献

［１］杨泳星．变电站继电保护常见故障与对策分析［Ｊ］．通信电源技术，２０２０，３７（６）：２７３－２７４．

［２］易栋辉．浅谈变电站继电保护的运行维护及故障处理［Ｊ］．科技创新导报，２０１８，１５（２６）：７５－７６．

［３］董子儒．变电站继电保护的故障处理策略关键要点［Ｊ］．智能城市，２０１９，５（１１）：１７５－１７６．

［４］翟志扬．变电站继电保护的作用及常见故障处理策略探析［Ｊ］．电力设备管理，２０２１（１５）：４８－５０．

［５］姜存进．变电站继电保护的作用及常见故障处理策略探析［Ｊ］．电子制作，２０２１（１０）：８０－８１．