闫震山
国网河南清丰县供电公司 河南清丰县 457300
摘要：继电保护作为保障电力系统正常运行的重要措施，不仅能够保护系统中的设备及元器件，还能监测二次装置。但在继电保护系统中常常会出现一些故障，比如说：运行故障、产源故障、隐性故障、电流互感饱和故障、开关保护设备选择不当等。然而如何有效的对其故障进行处理就显得十分重要了。本文主要对电力系统继电保护中出现的故障进行简要的分析，并提出了加强对其电力系统继电保护故障的处理措施，希望对相关从业者有所帮助。
关键词：继电保护；故障检测；处理方法
前言
电力作为现代社会中最重要的能源之一，其对国民经济及人民生活水平都起到一定的作用。如何正确的提高电力系统的运行效率及运行质量是当前社会各界着重需要考虑的问题，继电保护对电力系统的安全发展起到一定的作用。本文主要对电力系统继电保护故障的处理进行简要的分析概述。
一、继电保护的基本概念
可靠性主要是指一个元件、设备、系统在一定时间内，在限定的条件下完成相应规定功能的能力。可靠性工程涉及元件失控数据的处理和统计，系统可靠性的定量评定，运行维护，经济性和可靠性的协调等各方面。具体到继电保护装置，它的可靠性是指在该装置规定的范围内发生了故障，它不应该拒绝动作，而在任何其他该保护不应动作的情况下，它不应该错误动作。继电保护装置的拒绝动作和误动作都会给电力系统造成严重的危害。但是提高两者的可靠性措施往往是彼此矛盾的。提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更加重要。例如：当系统中有充足的旋转备用量，输电线路有很多，电源和各系统之间与负荷之间的联系很紧密的时侯，由于继电保护装置的误动作，使得发电机和变压器或输电线路切除，给电力系统造成的影响将可能很小。但如果发电机的变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作，将造成设备或者系统稳定的破坏，损失是相当巨大的。在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的时候，继电保护装置的误动作会使发电机变压器或输电线的切除，将会引起对负荷供电的中断，更甚造成系统稳定的破坏，所造成的损失也是相当巨大的。而当某一保护装置拒动时，其后备保护仍是可以动作而切除故障的，因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。
二、电力系统继电保护的重要作用
1、保障电力系统的正常运行，有效的保护系统中各大设备及元件。继电保护能形成自动、有选择的将故障原件从电力系统中进行切除，并能更好的保护没有出现故障的部分进行正常的运转。因此，继电保护能形成优化整体质量的有效模式，继电保护装置能构建及时的反应系统，并根据维护条件发射出相应的信号，形成指令性的技术把握，减少系统运行中出现停顿、短路等现象。继电保护装置能够第一时间发现故障，然后判断出哪些元件或者设备是在正常运行的范畴之外的，继而能够有选择性地对哪些有故障的元件发出指令，使其切断电路，从而暂时停止工作。在某些元件或者设备被迫停止工作后，工作人员就能够及时有效地对发生故障的机械设备进行检查，进行维修，从而使其继续正常地工作。继电保护的存在能够使电力系统的安全性得到最为有效地保证，在电力系统元件发生故障时，及时发现及时处理，能够最大程度地避免整个系统遭受损害。因为出现故障的元件在继电保护的作用下，能够最为及时地脱离工作系统，不会对其它正常的设备造成影响，直至其恢复正常的状态。
2、能够有效的对电力系统中的二次装置进行监测，控制电力系统中的各大电网。电网一旦出现任何异常现象，继电保护通过自身的装置和设备，能够迅速地分析出故障，并且能够精准无误地判断出发生异常现象的故障区域，该区域范围可以精确到很小的数值。这一功能对于电力系统的正常工作和运营是极其重要的，由于电网的分布范围较广泛，且故障系统较为复杂，若是发生故障，却不能迅速判断出具体的故障区域，将会带来很大的麻烦，给人们的生活工作以及工农业的生产都造成极大的不便。
三、继电保护系统的构成及目的
1、继电系统的构成
电力系统的继电保护一般是由测量的元件、逻辑元件及动作元件共同组成。测量元件是测量从被保护对象出入的有关物理量，同时与给定的整定值进行比较，根据结果给出是非结论，进而判断保护是否应该启动。逻辑元件是根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态，出现的顺序或者组成，判断是否应该进行跳闸或者发信号，将有关命令传给执行元件；完成传送后，动作元件完成保护任务。
2、继电保护系统运行的目的
继电保护在电力系统中主要承担着监视电力系统的运行，对运行中电力系统各个元件实施监控。同时也可以及时反应电气设备的运行工作情况，一旦发现不正常情况立即做出反应，及时解决。实现远程操控，达到远程控制的目的。
3、继电保护装置所要满足的要求
电力系统中的继电保护装置既要满足可靠性，更要满足选择性、灵敏性及速动性的几个要求，这几个要求间看似矛盾，实则统一。动作选择性就是指由故障设备或者线路本身保护切除故障，不影响其他设备的运行；速动性就是指保护动作要快、稳；灵敏性就是指保护装置要具备一定的灵敏系数；可靠性就是指运行过程中动作要可靠，任何电力设备都不允许在无继电保护状态下运行。
四、电力系统继电保护常见的故障分析
（一）运行故障
在继电保护中，运行故障是最为常见的，也是危害性最大的一种故障形式。例如：在电路网络的长期运行中，局部温度过高有可能导致继电保护装置失灵，具体表现为：主变差动保护开关拒分的误动等。在现阶段的继电保护工作中，电压互感器的二次电压回路故障较为常见，也是电力网络运行中的薄弱环节之一，电压互感器是继电保护测量装置的起始点，所以其与继电保护运行故障的引发具有重要的联系。
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（二）产源故障
在继电保护装置的实际运行中，其生产质量是否达标将直接关系到故障的出现几率，在机电型和电磁型等常见的继电保护装置中，对于零部件的精度差材质等都有严格的要求，如果装置的整体性能较差，必须会增加产源故障发生的可能。另外，在使用的继电保护装置中，如果晶体管的整体质量和性能较差，有可能导致运行不协调，甚至发生拒动或误动等故障。
（三）隐形故障
据国内电力管理部门统计：大规模停电事故或电力保护系统运行故障，都与继电保护的隐形故障有着密切的联系，继电保护的隐形故障也是引发电力灾难的主要因素，必须引起电力企业继电保护人员的高度重视。在重要输电线路的运行管理中，继电保护人员必须密切观察跳闸元件的运行情况，以保证其在发生隐形故障时可以及时发出有效的指令。
（四）电流互感饱和故障
在电力系统的继电保护中，电流互感饱和是一种较为常见的现象，将给电力系统的继电保护带来不同程度的影响。特别是在配电系统设备终端负荷容量不断增加的情况下，若是一旦发生短路现象，就会形成一股巨大的电流，尤其是在系统靠近终端设备区的位置发生短路，电流就会快速到达一定的程度，并且会在高于电流互感器单次额定电流的100 倍之上，形成一种强有力的冲击力，造成设备的烧毁等不良现象。此外，在线短路的同时，由于受到互感器电流的饱和影响，再次出现感应的二次电流很小的情况下，也会形成定时限过流保护装置的工作受阻，不能正常的运转，在配电系统的出口过流保护拒绝的情况下，就会造成整个配电系统出现断电的现象，不利于系统的正常运行。
（五）开关保护设备的选择不当
开关保护设备的选择是非常重要的一项工作，现在的多数配电都在高负荷密集的地区建立起开关站，也就是采用变电所—开关站—配电变压器的供电输电的模式。在未实现继电保护自动化的开关站内，我们应当更多地采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护的设备。
（六）分散性漏电的故障
在电力系统的继电保护中，还会出现分散性的漏电现象，尤其是在一些相对密度高、工程量大的电力系统中，就会造成整个电力系统的运转不平衡。因此，要根据整体的需要，及时进行整体的检修和排查，形成全面化的漏电保护系统。分散性漏电是只由几条线路以及设备的绝缘水平降低或者整个网络绝缘水平破坏造成的漏电现象。在故障发生之后，及时根据设备、电缆的使用情况，来估量漏电的整体范围，仔细检查，找出漏电点，在故障发生后，将各分路开关分别单独合闸，检查是否发生跳闸现象，从而判断出分散性漏电，采取积极的应对措施加以保护。
五、加强电力系统继电保护故障处理的措施
继电系统的故障可以分为几类，在对其进行分类统计后，可以根据故障危害程度，根据分轻重缓急，从而更好地安排消缺，便于对故障归类，从根本上解决故障再次发生的可能性。为了逐步掌握设备运行规律，并不断提高继电保护人员的运行维护水平，就必须对继电保护设备出现的各种故障进行及时全面的统计，除了及时统计继电保护人员自己发现的故障外，还必须及时统计值班人员发现的故障。为此，必须要明确责任，将责任落实到具体的人员上，同时，还要确保故障的及时统计，通过缺陷管理寻找设备运行规律，从而奠定最为坚实的基础。
1、替换法
用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件，来判断它的好坏，可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障，或一些内部回路复杂的单元继电器，可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失，说明故障在换下来的元件内，否则还得继续在其它地方查故障。
若是一条线路保护装置指示灯忽闪忽灭，并不打印任何故障报告，很难判断为何故障。正好附近有备用间隔，取各插件相应对换，查出故障在CPU插件上。用此项方法，要特别注意插件内的跳线、程序及定值芯片是否一样，确认无误方可掉换，并根据情况模拟传动。
2、参照法
通过正常与非正常设备的技术参数对照，从不同处找出不正常设备的故障点。此法主要用于查认为接线错误，定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。
（1）在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时，可参照同类设备接线。如更换新的控制KK开关及接线后，出现开关不能正常分合故障。一般来说是二次线在恢复过程中接错了。为了尽快找到原因，可参照相邻线路控制KK（一般情况下同一块控制屏上，各条出线的控制KK开关接线是相同的）的接线，根据其线头标号套上的编码及接线位置一一对照找出不同点，就很容易发现错线所在。
（2）在继电器定值校验时，如发现某一只继电器测试值与其整定值相差甚远，此时不可轻易判断此继电器特性不好，或马上去调整继电器上的刻度值。因为，所用的测量表计是否准确直接影响检验结果。这时可用同只表计去测量其它相同回路的同类继电器（正常情况下一个检修周期内动作值变化不会相差较大），如定值均正确，说明表计准确，据此可判定，出现测试值与定值偏差超出正常范围的继电器有问题，应予以更换。
（3）保护带负荷试验难以确认数据正确与否，可从同类已运行的设备上读取数据，如指示灯情况、微机保护液晶显示屏中的内容等进行参照以便缩小故障范围。
3、分段处理法，即将一套设备分两个及以上部分，再按序处理
（1）查高频保护收发信机不能发信、远方不能起动本侧发信或收不到信号3d告警等故障。由于牵涉到两侧收发信机和许多通道设备，可分段来处理。先将通道脱开，将75n负载接入，用电平表确定自发自收是否正常，根据负载端能测到合格的电平来判断故障是否出现在本机，再接入通道，通过测通道13和在结合滤波器通信电缆端测对侧发信时的收信电平差来排除通信电缆好坏，就可寻找故障段所在。
（2）查远动或光纤通道好坏。可先将通道口解开，再短接内回路，用内部自环来确认本装置是否正常。再在外侧短接环起来，看对方是否收到他自发的信号，来判断通道好坏。
4、保证人员以及政策上的科学分配
确保电力系统继电保护正常运行的措施，合理的人员配置，使人员调度和协助能顺利进行，明确人员工作目标，保证电力正常运行。完善规章制度，根据继电保护的特点，健全和完善规章制度，继电保护设备运行维护、缺陷处理等档案，应逐步采用计算机管理，实行跟踪检查和监督考核。
结束语
总而言之，继电保护作为电力系统安全运行的重要保障，必须加强对电力系统继电保护中故障的处理，以提高电力系统的可靠性，从而加强我国社会基础设计的建设，为企业的带来一定的社会经济效益，为人民生活提供保障。
参考文献：
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[2]周凯；电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法分析[J]；数字技术与应用；2010（11）
[3]高海福；电力系统继电保护的运行与维护策略[J]；科技传播；2013（03）
论文作者:闫震山
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/15
标签：故障论文; 继电保护论文; 电力系统论文; 设备论文; 元件论文; 系统论文; 保护装置论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;