摘要：作为电力系统的核心构件之一，继电保护对配电网起到故障定位与故障隔离的作用，是电力安全运行的保障措施。本文以电力继电保护检修和调试人员在日常维护的实践中处理的常见故障入手，阐述故障类型和故障点及其相对应的维修技术，有效提高故障检修率，以实现检验和维修的效果和目的。
关键词：继电保护；故障；维修；事故统计
1引言
随着电力体制改革的推进，继电保护的故障处理方式已经从传统方式日益向智能化方式迈进。由于电气设备数量及用户用电量的不断增加，电力系统的负荷也在日益增加，对继电保护的有效性和可靠性提出了更高的要求。电力继电保护故障诊断与维修涉及到机械自动化技术以及物理、数学等基础性原理，且在故障发生后出现的短路、停电等结果要求故障处理必须保持及时、速动和高效，在缩小影响范围的基础上快速确定故障类型和故障点并切断相应设备，采取相应的技术措施使之迅速恢复到正常的工作状态。
2.故障判断分析方法
采用一种流程图观察形式，将故障形成的过程、原因等要素通过绘制流程图的方式用以辅助决策，从而形成一种相对简单、明了、科学的诊断工具，按照事前、事中、事后三个维度，来对故障涉及到的人员、材料、设备、环境、流程等各个方面的变化情况进行分析。
对于电力继电保护检修和调试人员来说，利用数据表进行统计以辅助决策，可以更好地进行结合配电规划、设计、运行目标做好故障大数据分析统计，对于优化继电保护检修措施选择，提高检修质量有很大裨益。某110kV变电站常见的继电保护故障类型统计分析见表1。
表1 某110kV变电站继电保护故障类型统计分析
从上表可知，110kV变电站的继电保护装置故障次数达116次，其中回路断线、短路等问题的比重最大，其次是接触不良、各种外界干扰因素。这些故障出现时不容易发现，发现率仅有49.14%。通过统计表可知，由于遥信、遥控等故障引起的回路断线故障，以及设备或接线接触不良应该引起电力运维人员的足够重视。
3.电气继电保护常见继电保护故障
3.1控制回路断线、短路等问题
具体有以下几个方面：（1）控制保险熔断，KCC、KCT触点消磁；（2）跳合闸线过热烧毁，无法形成回路；（3）辅助接点比和不动作，无法形成外回路；（4）开关柜故障引起闭锁信号。回路断线、短路等造成了零序电压增加，使回路负载力减小，极速升高了电流值，造成更加严重的短路后果。
3.2接触不良
继电保护中，PT是不可缺少的，在运行过程中，PT熔断器熔断、接触不佳、多次接地等缺陷，使继电保护装置的电压减小或消失，对于方向保护、阻抗继电器等会依次误动作或不动作。此类故障一般由设计、操作不熟练引起，不仅在整个过程中机械缺陷没有解决，还会造成回路断线等和短路等后果，危害电力装置安全运行。
3.3设备材料质量不达标
对于继电保护装置来说，要求其具有可靠性（该动作时动作，否则不动作）、选择性（按照就近保护到相邻保护的顺序进行选择，防止越级跳闸）、灵敏性（保护装置具备反应能力，出现故障时反应动作正确且灵敏系数高）、速动性（快速切除线路故障的能力）四个属性。由于继电保护材质与电网规划设计的要求不符，加上人员施工质量不过关，影响了继电保护系统所应该具备特性，引起误动作或不动作。从表1情况看，某变电站设备材料质量不达标所引起的电气设备故障发现率只有14.58%，故障难以被察觉就会严重影响继电保护装置的性能发挥。
3.4各种外界干扰因素
微型继电保护系统抗干扰性不好一般体现在容易受到其它装置辐射的电磁波形成的强电场或强磁场负面作用影响，如电源工频干扰、雷击、晶振、步话机辐射等，导致微型继电保护装置无法正常工作，就易造成逻辑原件出现错误进而引起误动作或不动作。
3.5隐形故障
电力系统运行长期过程中会出现不可预知的因素造成难以察觉的电气设备隐形故障。对于重要的输电线路，隐形故障可能是不正确的整定引起的，也有可能是线路运营达到极限形成设备故障而引起的，处理隐形故障也是继电保护过程中的难点问题。
4.电气继电保护维修技术
4.1替代法
一般用来解决微机保护设备内部故障处理问题，具体而言是用相同元件代替故障元件（如CPU板件、单元继电器、通讯单元等），假设替代后故障解决，则说明该元件存在问题。替代法对于快速处理故障，缩小故障范围很有效果，但处理时要注意做好电压短接与电流短接的保护措施。实施替代法时要注意，要检查插线跳线及程序版本的一致性，更换前断开装置电源，佩戴好防护眼镜等安全护具，避免残余电荷伤害人体。
4.2短接法
用短接线人为断开二次回路某一段线路，如果断开或短接后此线路仍然有故障，则故障应该在其他位置，一般用于刀闸操作以及电气闭锁等。图1显示了刀闸闭锁短接法的具体操作方式。在这段线路中，对03G-1、03G-2等各个触点采取闭锁措施，既可以分析出哪个触点是不通的，有效提高故障检修率，以实现检验和维修的效果和目的。
图1 刀闸闭锁示意图
4.3参数对照法
对型号相同的继电保护系统进行比较测试，利用对正常继电器与故障继电器的参数的综合比较，判断设备故障位置。主要用于现场图纸资料不完备，可能为继电器接线不当的故障分析。操作时，可对比相邻线路KK控制把手的接线，对照找出差异之处，在充分比较分析的基础上就可以识别出错线位置，操作过程中要注意杜绝“误碰”造成更大损失。
4.4直接观察法
由于继电保护装置难以逐点测试，可通过看、听、闻等直观感觉来判断故障位置，常用于无法使用专业仪器测试或缺少备用产品的情况下，直接观察法对电力调试和维护人员来说需要有丰富的判断经验，对于继电器发黄、烧焦等问题能够及时通过感官来发现，从而进一步处理故障。
4.5拆除法
拆除法与短接法有异曲同工之处，是识别较难电路继电保护故障的有效查找方法。由于在并联电路中拆除某一电器后没有任何影响的特性与串联电路中拆除某一电器后线路全部停止工作的特性完全不同，可以在并联电路中的二次回路顺序移除，采用“顺藤摸瓜”方式逐一测试故障线路，一环紧扣一环查找，最终确定故障点。
4.6电位测量法
该测量法一般适用于电源无法断开的情形，应借助电压档测量点位来分析二次回路各节点运行的通畅情况，对于控制回路断线、拒分、拒合的原因可以有效分析。在图2中，假设BS3电位测量电位与BS1一致，而BS4与BS3不一致，主要判断为逻辑闭锁节点存在故障，电位测量时可以带电操作。
5.结束语
本文比较直观、清晰阐述了电气继电保护的故障统计分析方法和常见故障，包括控制回路断线和短路、接触不良、设备材料质量不达标、各种外界干扰因素以及隐形故障。对于电力继电保护检修和调试人员来说，利用流程图和数据表进行统计以辅助决策，能够更加科学便利地配合配电规划、设计、运行目标做好故障分析，对于优化继电保护检修措施选择，提高检修质量很有帮助。通过加强对电气继电保护的重视，强化保护装置的维护与管理，引入现代化信息技术及加强电力运维人员的培养等措施，为提高电力系统故障处理能力奠定坚实的基础。
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论文作者:潘孝华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/17
标签：故障论文; 继电保护论文; 回路论文; 断线论文; 电气论文; 线路论文; 电力论文; 《防护工程》2018年第1期论文;