变电所继电保护故障分析与应对策略

摘 要：随着经济社会的发展和人们生活水平的提高，生产生活用电量开始不断增加，为了满足这种不断增大的用电需求，以变电所为基础和起点的电网建设强度加大。继电保护能够在一定程度上保障电力的持续供应，维持电力系统和设备正常运转，但是在这个过程中，变电所继电保护难免发生故障，从而影响电力系统。本文在简介变电所继电保护基本情况的基础上，对变电所继电保护故障进行分析，并且提出了相应的应对策略。

关键词：变电所；继电保护；故障分析；应对策略

中图分类号：TM774 文献标识码：A

变电所是电力网络的起点，它的正常运作能够保证电力的持续供应，从而保障人们生产生活的用电需求。继电保护是变电所持续运作的重要组成部分，是现代电网管理的重要内容，继电保护能够预防和监测变电所电力设备以及电力线路存在的异常，并且能够及时的将存在的隐患传递给工作人员，从而在一定程度上保障变电所的正常工作。如果电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行或继电保护发生故障，会对变电所甚至整个电力系统造成巨大损失，因此有必要分析明确变电所继电保护故障，并采取措施处理和应对继电保护故障，从而避免和减少损失，提高供电的可靠性，同时电力系统对继电保护必须满足的四个基本要求：可靠性、选择性、灵敏性和速动性，这“四性”之间紧密联系且不可分割，既矛盾又统一。

一、变电所继电保护概况

继电保护是随着电力系统的不断壮大发展而发展起来的。早在20世纪初，继电器开始广泛应用于电力系统内的保护，这时是继电保护技术刚刚开始起步。最早的继电保护装置就是一些熔断器。从20世纪50年代到90年代末，在40多年的发展中，继电保护经历了的大致4个阶段，即从最初的电磁式保护装置发展到晶体管式继电保护装置、再到集成电路继电保护装置、再发展到微机型保护。

变电所的继电保护就是对变电所的电器元件、电器装置进行继电保护的装置，继电保护在变电所电力系统正常运行的情况下是不发挥作用的，但是当变电所的电器元件（发电机、变压器、输电线路等）发生出现问题或者是发生故障的情况下，继电保护能够迅速的将被保护的电器元件或者是被保护的电力区域与整个变电所的电力系统分隔开来，将出现问题的电器元件或区域带来的损失降到最低，并尽最大的可能保障电器元件自身不被损坏，从而保障变电所整体电力系统的正常功能，另外，继电保护还能通过警报声以及闪烁灯等方式向变电所管理工作人员传达故障信息，或者直接向所控制的断路器或开关发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，对变电所电器元件和设施设备及时地保护和维修。另外，变电所的继电保护还能够对整个电力系统和电力设施设备进行监控，从而能够较早的发现变电所电力系统存在的问题，迅速做做出相关措施进行应对。因此继电保护是变电所电力系统的重要组成部分，是变电所正常工作的重要保证。

继电保护分类方法很多，按照保护原理分类：有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、高频（载波）保护和光差保护等；按照被保护的对象分类：输电线路的保护、主设备保护（如发电机、变压器、母线、电抗器、电容器等保护）；按保护所起的作用分类：主保护、后备保护、辅助保护等；按照保护所反映的故障类型分类：相间短路保护、接地故障保护、非全相运行保护、失步保护、失磁保护等。

目前，随着信息技术和计算机的快速发展，变电所继电保护开始向自动化、人工智能化发展，继电保护不仅可以对问题和故障进行监控、提示工作人员进行检修，并且具备一定的自我修复能力，变电所继电保护装置的自动化能力不断提高，并且相关的继电保护技术方法也开始不断改进，促进继电保护能够更好的保障变电所的正常运转和持续工作。

二、变电所继电保护故障分析

（一）变电所继电保护运行过程中出现的故障

变电所继电保护在电力系统运行中出现的故障是最为常见也是破坏性最大的一类继电保护故障。变电所的继电保护装置在各个方面都有可能发生这种类型的故障，例如变电站的电线网络在长时间的工作运行中会出现线路发热的状况，这种发热就会导致局部温度异常，进而可能影响变电所继电保护的功能，甚至会导致继电保护装置反应灵敏度下降甚至失灵，造成巨大的损失。变电所继电保护在电力系统运行中会出现各种各样的故障，这些故障中最为常见的就是变电所的电压互感器在运行过程中出现的二次电压回路故障，电压互感器是继电保护装置的起点，对电力二次系统的正常运作起着非常重要的影响和作用，出现这种故障的原因大部分是由于对电力机械的习惯性失误操作引起的短路，电压互感器的接地方式发生错误、继电保护设备的电压重叠所引起电压的相位变化等也会引发这种故障。

（二）变电所继电保护装置设施本身出现的故障

继电保护装置本身存在的故障主要表现在两个方面，一个方面是所选择的继电保护设施设备本身存在的缺陷，如设备元件精度不够、质量不合格等问题。另一个方面是选择使用的继电保护设施设备不适合变电所的整个电力系统，由于这种不和谐、不合适所引起的故障。

在设施设备存在的缺陷既表现在继电保护设施设备的整体出现故障方面，也表现在组成继电保护设施设备零部件和元件出现故障方面。长时间的使用、没有及时的进行设施设备更新以及忽略继电保护装置的检修都有可能会引起继电保护装置整体出现故障，另外变电所在以前采购继电保护装置时如果没有进行严格的检验和删选，购买使用了未经相关部门检验或质量不过关的装置也会对造成继电保护出现故障。另外继电保护装置对组成的零部件和元件的质量、精度等方面都遵循较为严格的标准，如果采用的是不达标的零部件，常常会产生内部元器件发热、不稳定、设计不合理等因素，这样就会增加继电保护装置发生故障的机率。

另外，如果变电所采用的继电保护装置要与本身的电力系统相匹配，如果选用的继电保护装置与变电所电力系统不能良好的结合在一起，即使选用的精度最高、灵敏性最好的继电保护装置，也不能很好的发挥装置本身的作用，同时故障发生的可能性增大。在变电所继电保护装置中，由于继电保护装置本身出现的故障中，最为常见的就是由于开关保护设施设备选择不恰当所引起的继电保护故障。

（三）变电所继电保护存在的隐形故障

隐形故障顾名思义就是不容易被察觉到的故障，许多突然的大规模继电现象以及变电所电力系统运行故障的根本原因就是因为继电保护的隐形故障。隐形故障与继电保护设施设备本身故障和继电保护运行故障不同，它的发生往往是随着时间的推移和外部环境的变化累积引起的，是由一定的量变转化为质变引起的。例如随着时间的推移，设施设备的组成零部件开始老化，这种变化在短时间内不会对继电保护设备产生影响，但是当零部件的老化达到一定的程度时，就会对继电保护装置的灵敏性和精度产生影响，从而引起故障。同时，外部环境的不断变化，如气温的高低变化、空气湿度的变化等都会对继电保护装置产生影响，进而增加隐形故障发生的概率。甚至是不同操作人员的操作方法存在的不同和差距都会引起隐形故障，因此在变电所工作人员要高度重视继电保护存在的隐形故障，定时定期的检测、维修、保养设施设备，并且严格按照操作的相关标准或规程进行操作。

三、变电所继电保护故障应对策略和方法

继电保护故障的应对要做到有根据、有步骤、有计划，要综合分析出现故障的原因、区域以及外部环境，有计划有步骤地采取应对措施。

（一）继电保护的直接处理法

直接处理法就是在继电保护出现故障时，直接采取针对性强的措施进行处理。这种方法主要适用于紧急、突发状况，如继电保护装置元件出现故障，而暂时没有能够可替换的元件，为了避免因这种故障造成损失，可以采用直接处理的方法将装置临时替换。另外，如果继电保护装置的故障无法用专业的检测仪器检测出来，无法确定具体问题出现在哪里，或者是由于继电保护装置与变电所电力系统不匹配，在这种情况下，也可以采用直接处理法

（二）继电保护保养维修和元件更换法

为了应对由于继电保护装置零部件或者元件出现问题造成的故障，要定期定时的对变电所的继电保护进行检测、维修和保养，在变电所的持续工作中，由于外部环境的变化、元器件本身的使用条件和寿命等原因，很容易造成继电保护装置的老化、失灵，因此变电所工作人员要定期对继电保护进行维修检查，以保证继电保护在运用中不会出现较大故障。另外，在检修和维护过程中，发现某些元件存在严重的问题时，要及时对其进行更换，确保继电保护的性能正常发挥，确保可靠性。

（三）完善变电所继电保护管理体系

变电所必须完善继电保护的管理体系，加强继电保护的验收试验、定期检验和补充检验，明确管理制度，要做到明确责任、责任到人，加强故障分析、故障汇报、故障处理等制度的建立和完善，保证继电保护故障的及时有效。同时要建立标准规范的操作原则和方法，通过教育培训和经验交流等方式提高变电所继电保护工作人员的业务能力和知识水平，避免因人为操作失误造成继电保护故障，杜绝继电保护的三误：即误碰、误接线、误整定。

（四）引进先进的继电保护技术和设备

变电所较大的事故都是由于继电保护的隐形故障引起的，并且继电保护的隐形故障不容易被发现，因此要不断的提高继电保护技术。另外，随着科技信息技术的发展，变电所继电保护开始向自动化、人工智能化发展，因此要引进先进的技术和设备，更好的辨别和发现隐形故障，保证变电所继电保护的正常运行。

结语

变电所继电保护是变电所正常工作的重要组成部分，为整个电力系统正常运行提供支持和保障，因此要提高对继电保护的重视。本文简要介绍了变电所继电保护的基本情况，并分析了几种较为常见的继电保护故障，针对这些故障提出了几点应对策略。但是在实际工作中，还要根据具体发生的状况，结合各个变电所自身电力系统的特点，认真实际地分析出现故障的原因，并采取相应的措施，以保证变电所的正常运行。

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