变电站微机继电保护常见故障分析及对策

摘 要：变电站微机继电保护是电力系统电能分配的重要环节之一，但是新技术、新设备的引入，也给电力运行和维护提出了新的课题。为有效处理好微机继电保护问题，本文通过对微机继电保护在运行过程中的常见故障进行深入分析，提出微机继电保护事故的基本思路及处理措施。为相类似的研究分析提供参考与借鉴。

关键词：电力系统；微机继电保护；电压互感器；电流互感器

中图分类号：TM77 文献标识码：A

1 继电保护的作用

（1）保障电力系统的安全性。

（2）对电力系统的不正常工作进行提示。

（3）对电力系统的运行进行监控。

2 现场调查

目前，微机型的继电保护装置在变电站中有着广泛的应用，与传统的常规式保护装置比较，微机继电保护装置所发生的故障现象也有自身的特点，在对微机继电保护装置发生的故障原因进行相关的总结和分析及在处理方面的特点时，主要在于要掌握其规律性，进行快速有效的对故障进行处理，从而避免由于继电保护的原因而引发相关的设备或电网事故的可能，确保电网能够安全稳定的进行运行。微机保护与常规保护两者之间有着本质上的区别，经常会发生一些简单的故障是很容易被排除的，但是对于少数的故障仅凭自己掌握的经验是难以进行排除的，对其应该采取正确的步骤和方法进行解决。

2.1 微机保护的特点

通过实践和研究表明，和传统的继电保护相比较，微机保护有许多的优点。

（1）改善和提高继电保护的动作特征和性能，正确动作率高。

（2）可以方便地扩充其他辅助功能。

（3）在工艺的结构条件以及硬件方面有较大的优势，制造方面的标准容易进行统一，装置体积。

（4）能够提高运行的可靠性。

（5）灵活性强，人与机器的界面建立的越来越友好，在调试和维护上面也更加的方便，从而也缩短了维修的时间。

2.2 运行需求

电力系统安全需求：当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由元件的继电保护装置准确和迅速地把相关发生故障的元件进行脱离，并对最近的断路器发出跳闸的命令，从而使发生故障的元件能及时的从电力系统中分离，最大限度减少对电力系统中元件本身所造成的破坏，大大降低对电力系统安全供电的影响，并满足其电力系统的某些特定要求。

3 案例分析

3.1 电压互感器方面

电压互感器作为继电保护测量设备的起始点，是供给继电保护和监控系统判别系统运行状态的重要组件，电压互感器二次回路设备不多，接线也不复杂，但出现在电压互感器二次回路上的故障却不少见，继电保护工作中的一个相对薄弱的环节。电压互感器二次电压回路上的故障导致的严重后果是继电保护误动或拒动。

根据相关的运行经验，电压互感器二次电压回路的异常主要是集中在以下几方面。

（1）电压互感器二次中性点接地方式异常。其主要表现为二次未接地（虚接）或多点接地。二次未接地（虚接）除了在有关变电站接地网方面相关的原因，更多的则是由接线工艺所引起的。这样PT二次接地相与地网之间产生了电压，该电压是由各相接触电阻和电压不平衡程度来决定的。

（2）电压互感器开口三角电压回路产生了异常。电压互感器开口三角电压回路处断线，有机械上的原因，其短路则与某些习惯做法有关。在电磁型母线、变压器保护中，为了达到零序电压定值，往往将电压继电器中限流电阻进行短接，有的则使用小刻度的电流继电器，从而很大程度的减小了开口三角回路阻抗。当变电站内或出口接地故障时，零序电压比较大，回路负荷阻抗较小，回路电流较大，电压（流）继电器线圈过热后绝缘体破坏，从而发生短路。短路持续时间过长就会烧断线圈，从而使电压互感器开口三角电压回路在该处断线，这种情况在许多地区也发生过。

（3）电压互感器二次失压。电压互感器二次失压可以说是困扰使用电压保护中的最常见的问题，纠其根本就是各类开断设备性能和二次回路不完善所引起的。

3.2 电流互感器方面

电流互感器是供给继电保护和监控系统判别系统运行状态的重要组件。作为继电保护对电流互感器的基本要求就是电流互感器能够真实地反映一次电流的波形，特别是在故障时，不但要求反映故障电流的大小，还要求反映电流的相位和波形，甚至是反映电流的变化率。电流互感器在运行中最容易出现的故障就是电流互感器二次开路。

电流互感器发生二次开路故障时，一般可从以下现象进行检查判断。

（1）回路仪表指示异常，一般是降低或为零。用于测量表计的电流回路开路，会使三相电流表指示不一致、功率表指示降低、计量表计转速缓慢或不转。如表计指示时有时无，则可能处于半开路状态（接触不良）。

（2）CT本体有噪声、振动不均匀、严重发热、冒烟等现象，当然这些现象在负荷小时表现并不明显。

（3）CT二次回路端子、元件线头有放电、打火现象。

（4）继保发生误动或拒动，这种情况可在误跳闸或越级跳闸时发现并处理。

（5）电度表、继电器等冒烟烧坏。无功功率表及电度表、远动装置的变送器、保护装置的继电器烧坏，不仅会使CT二次开路，还会使PT二次短路。

以上只是检查CT二次开路的一些基本线索，实质上在正常运行中，一次负荷不大，二次无工作，且不是测量用电流回路开路时，CT的二次开路故障是不容易发现的，需要在实际工作中摸索和积累经验。

检查处理CT二次开路故障，要尽量减小一次负荷电流，以降低二次回路的电压。操作时注意安全，要站在绝缘垫上，戴好绝缘手套，使用绝缘良好的工具。

（1）发现CT二次开路，要先分清是哪一组电流回路故障、开路的相别、对保护有无影响，汇报调度，解除有可能误动的保护。

（2）尽量减小一次负荷电流。若CT严重损伤，应转移负荷，停电处理。

（3）尽快设法在就近的试验端子上用良好的短接线按图纸将CT二次短路，再检查处理开路点

（4）若短接时发现有火花，那么短接应该是有效的，故障点应该就在短接点以下的回路中，可进一步查找。若短接时没有火花，则可能短接无效，故障点可能在短接点以前的回路中，可逐点向前变换短接点，缩小范围检查。

（5）在故障范围内，应检查容易发生故障的端子和元件。对检查出的故障，能自行处理的，如接线端子等外部元件松动、接触不良等，立即处理后投入所退出的保护。若开路点在CT本体的接线端子上，则应停电处理。若不能自行处理的（如继电器内部）或不能自行查明故障的，应先将CT二次短路后汇报上级。

4 对策措施

4.1 及时找准事故原因

有些继电保护事故发生后，要按照现场的指示信号灯来进行处理，若无法找到其故障发生的原因，或者在断路器跳闸后没有相关的信号灯进行指示，无法判断事故发生的原因是设备引起的还是人为引起时，往往会跟运行人员的运用措施不利、重视的程度不够等相关的原因有关。如果是人为的事故就必须如实的向上级进行反映，以便分析事故的原因和避免过多的浪费时间。

4.2 故障记录要真实完整

微机的事件记录、装置灯光显示的信号、故障录波的图形，是分析判断处理事故最重要的依据。根据有用的信息来作出正确的判断，这是解决问题的关键所在，如果通过一、二次系统进行全面的检查，发现一次系统的故障使继电保护系统能够正常的工作，则不存在继电保护事故处理的问题。如果判断事故出现在继电保护的上面，应尽量的维持其原状，要做好记录，要在故障处理的计划完成后才能进行接下来的工作，从而避免原始状况被破坏的可能性，造成给事故处理带来不必要的麻烦。

结语

综上所述，微机继电保护是电力系统安全运行的重要保障。通过分析和总结微机继电保护在变电站运行中出现的故障原因，及时制定合理有效的处理措施，能够为故障的解决提供了良好的途径，在不断完善微机继电保护技术的同时保证了电力系统的安全运行。

参考文献

[1] 叶启明.微机保护常见事故的原因分析及处理[J].大众用电，2008.09.

[2] 朱涛.变电站微机保护的运行与维护探讨[J].科技与企业，2011.16.