浅谈继电保护装置误动作的问题分析及防范措施

【摘 要】通过实例，对二次回路绝缘差、误碰、干扰、TA二次回路问题等引起保护装置误动作进行了分析，并提出相应防范措施，从而提高继电保护装置切除故障的可靠性。

【关键词】继电保护；误动作；可靠性；原因分析；防范措施

1、引言

继电保护是保障电力系统安全稳定运行的重要手段，随着我国经济的发展以及用电量的急剧攀升，电力系统的规模不断扩大，用电设备体系越来越大，继电保护所扮演的角色就越来越重要，继电保护的原理结构也越来越复杂。然而，实际工作中，继电保护装置的不正确动作现象依然存在，继电保护装置一旦不能正确动作，往往会扩大事故，酿成严重后果，所以继电保护装置能否可靠动作就显得极其重要。

结合自身工作实践，对导致保护装置不能正确动作的种类进行归纳。

①二次回路绝缘损坏。继电保护的信号采取和对一次设备的控制，均是通过二次电缆为载体实现。在实际运行中，因二次电缆绝缘损坏，引起继电保护的不正确动作事故较多。②误碰。由于工作人员业务不熟、思想麻痹误碰设备，导致保护装置动作。③抗干扰性能差。因干扰信号的影响容易引起保护误动。④电流互感器、电压互感器二次回路问题。运行中，TV、TA及其二次回路上的故障并不少见，主要问题是短路与开路 。

2、二次回路绝缘差引起的保护误动

2.1故障现象

某变电站#2主变差动保护在一次系统无故障的情况下动作，切除主变。事故后检查发现#2主变差动保护高压侧C相TA至开关端子箱二次电缆绝缘损坏，对地绝缘为零，从而短接了一相TA。在差动继电器中产生了差流，使保护误动作。

事故原因是：C相TA引出电缆穿管处管口密封不严，铁管中进水，造成绝缘损坏接地。

2.2防范措施

电缆施工中，应严格按施工工艺标准施工，剥切电缆时防止损伤线芯和保留的绝缘层，电缆终端应包扎或加热缩套。地下电缆宜穿管，的电缆要加装蛇皮管。穿管的管口一定要密封良好；在保护投运前、大修后或每年春、秋季定期检验时应把二次回路的绝缘检查作为一项重点工作，应用1000V摇表测量TA二次各芯线对地及各芯线之间的绝缘，发现隐患及时处理。

3、误碰引起保护误动

3.1事故举例

某变电站进行主变备用电源自投装置安装。该站主变保护为集成电路型，主变高后备、中后备跳中压侧母联1100，接线图如图1所示。主变高、中后备跳母联1100断路器通过1100中间继电器ZJ带电后使ZJ接点闭合出口跳闸。由于集成电路保护屏内继电器较多，接线复杂，工作人员对回路不熟悉，将1100中间继电器ZJ误认为是位置继电器进行按压试验，使1100中间继电器出口，导致1100母联断路器出口跳闸。这是一起由于工作人员误碰导致保护动作的跳闸事故。

3.2防范措施

进行保护装置安装工作前，保护人员应认真学习装置说明书，熟悉相关图纸资料，了解保护的性能；进行保护装置调试、检验工作前，应理解、熟悉检验内容和要求，熟悉试验条件，明确调试的注意事项，熟悉主接线图和二次接线图，了解各个回路之间的联系。

由于大量的新设备投入系统运行，需要保护人员不断学习、掌握新设备的原理、性能及运行技术，以保证其稳定、正常运行。

4、干扰引发的误动

4.1原因分析

变电站、开关站等是具有较高磁场环境的特殊区，由于干扰引起的保护误动作原因主要有：①雷击。当变电站的接地部件或避雷器遭受雷击时，由于变电站的地网为高阻抗或从设备到地网的接地线为高阻抗，都将因雷击产生的高频电流在变电站的地网系统中引起暂态电位的升高，就可能导致继电保护装置误动作或损坏灵敏设备与控制回路。②高频干扰。如果电力系统在隔离开关的操作时速度缓慢，操作时在隔离开关的两个触点问就会产生电弧闪络，从而产生操作过电压，出现高频电流，高频电流通过母线时，将在母线周围产生很强的电场和磁场，从而对相关二次回路和二次设备产生干扰，当干扰水平超过装置逻辑元件允许的干扰水平时，将引起继电保护装置的不正常工作，从而使整个装置的工作逻辑或出口逻辑异常，对系统的稳定造成很大的破坏。③辐射干扰。电力系统周围移动通信工具产生强辐射电场和相应的磁场。变化的磁场耦合到附近的弱电子设备的回路中。回路将感应出高频电压，形成一个假信号源，从而导致继电保护装置不正确动作。④静电放电干扰。在干燥的环境下，工作人员的衣物上可能会带有高电压，在穿绝缘靴的情况下，他们可以将电荷带到很远的地方，所以当工作人员接触电子设备时会对其放电，放电的程度依设备的接地情况，环境不同而不同，严重时会烧毁电子元件，破坏继电保护系统。

4.2防范措施

因此，对继电保护装置应采取以下抗干扰措施避免因干扰信号引起保护误动：①对微机保护硬件采取相应的抗干扰措施。可在引入装置的电源上加滤波器、模拟量的输入加光耦等。②保护屏的接地措施。微机保护屏内的所有隔离变压器、二次绕组间应有良好的屏蔽层并可靠接地，微机保护装置的箱体必须经试验确定可靠接地：将保护屏底部的漆、铁锈等清除干净后，将保护屏和底部槽钢用焊接或者螺栓固定的方式可靠接地。③保护二次回路电缆的抗干扰措施。对于由开关场引入保护装置的交流电流、电压回路，信号回路、直流控制回路等电缆全部采用屏蔽电缆，屏蔽电缆的屏蔽层两端应可靠接地。

5、TA二次回路问题引起的误动

5.1故障现象

某变电站出线短路引起主变差动保护动作。跳闸后，检修人员发现该主变进线A相CT漏油严重，打开后发现二次接线端子板上4S3端子部位烧焦，渗油严重。检查为进线A相CT二次端子剩余4S绕组处于开路运行状态，应短接4S1、4S3，而现场短接了4S1、4S2，开路运行产生了高电压，致使二次端子板烧焦、渗油，造成差动动作。

5.2原因分析

造成此次事故的原因为厂家由于统一生产设计，CT的每个绕组设置有3个引出端子（4S1、4S2、4S3），其中4S2端子在互感器内部不接线，为空端子，而保护人员在设备安装接线时，未熟悉设备说明书，短接错误，使CT开路运行，造成故障。

5.3防止TA、TV二次回路故障的措施

5.3.1TA、TV二次回路必须分别有且只能有一点接地。在变电站运行的各环节中应采取相应的防范措施，消除多点接地隐患，避免因TA、TV二次回路两点接地问题引起事故。

5.3.2在基建调试和验收试验中，施工技术人员对TA、TV二次回路接线和绝缘检查时，不宜用抽查，应逐芯排除。

5.3.3为防止TA开路，TA二次回路不允许装设熔断器等短路保护设备、二次回路一般不进行切换，当必须切换时，应有可靠的防止开路措施、对已安装好而不使用的TA必须将其二次绕组的端子短路并接地。

6、结束语

总之，继电保护装置能否正确动作是关系到电网的安全稳定运行，而造成继电保护装置不正确动作的原因较多，除以上分析的种类外，还有元件损坏、保护性能差、误接线、定值误整定等，只有找出不正确动作真正原因，才能予以消除，提高继电保护的正确动作率。