供电系统中继电保护问题分析

摘 要：随着社会科学技术水平的不断进步，人们的生活已经与电力形成了密切联系。本文对供电系统中的继电保护问题进行研究分析，其意义在于可以更好的维护供电系统的安全、稳定运行，使得人们的日常生活的用电需求得到保障。文章从继电保护的意义出发，对继电保护系统的内涵与目的进行论述，并以此为基础对继电保护中常见的问题，以及继电保护故障的检测与维修技术展开详细分析。希望可以对同行业工作人员起到一定的借鉴意义。

关键词：继电保护；供电系统；维修检测

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.178

0 引言

电力继电保护装置可以对电力系统起到良好的电力保障，所以对电力继电保护装置的日常维护以及故障检测就显的尤为重要。随着社会经济的快速发展，人口数量的增多，我国用电需求量急剧增长，国家电力系统的运行负荷日益增大，所以对电网日常供电的安全保障至关重要。电力继电保护装置的故障检测工作是电力系统保护工作中重要的组成部分，只有定期对电力继电保护装置，及时的发现设备故障问题，才能有效的对电力系统进行保护，保障供电稳定性，降低潜在隐患风险，提高工作效率，提升电网企业的经济效益。

1 继电保护意义的分析

随着社会科学技术水平的不断进步，人们的日常生活已经和电力产生了密不可分的联系，稳定的电力供应也成为了人们正常生活的基本保障。所以对于继电系统的研究也是意义重大的。对于继电保护本身的意义来看，它是供电系统中的安全保障，在实际的继电保护中其故障发生率还是比较高的，一旦继电保护发生了故障，人们的正常生活将得不到保障。

继电保护是通过对供电电网的运行状态进行检测，并对电网中发生故障的部位及时做出保护动作。其继电保护原理是通过将对电网实施检测数据与正常电网运行数据进行对比，一旦发现与正常运行电网的一些物理量存在差异，继电保护装置就会根据这些物理量的变化做出跳闸动作，从而引起工作人员的注意，及时对电网故障做出处理。继电保护装置主要通过一下几种手段来实施保护，第一，继电保护装置可以对供电系统的电流变化进行检测，一般在供电电网发生故障时，继电保护装置内通过的电流就会增大，装置本身检测到电流增大就会及时做出保护动作。第二，继电保护装置也可以供电电网的电压变化进行检测，当供电电网接地出现故障，电网系统的电压会发生变化，一般情况下越靠近接地位置的电压就会越低，继电保护装置就会根据电压的变化来对电网进行保护。第三，继电保护装置还会根据电网中的阻抗变化进行检测，当电网发生故障时，其电网内部的阻抗也会发生变化，继电装置一旦检测到阻抗变化就会及时的对电网进行保护。

2 供电系统继电保护中存在的问题

2.1 开关故障

开关装置在供电电网中算是比较常见的一种元件，开关主要是负荷开关以及负荷和熔断器之间的开关。一般来说开关发生故障主要有两种原因，第一种是开关质量不达标，经过长时间的使用，开关本身出现故障从而引起供电电网发生故障。第二种就是在开关的安装过程中，安装人员安装达不到标准要求，就在无形中增加了开关的故障发生率。开关发生故障就会使得继电保护装置受到限制，无法起到应有的保护作用。一般开关安装达不到要求可能是将进口线柜的开关错误的安装出口线柜上，从而使得电网出现故障，继电保护装置失效。

2.2 电流互感器异常

电流互感器发生异常一般都是在供电电网出现短路的情况下，并且短路位置为电网系统的终端。这种电网系统终端发生故障就会使得电流互感器中的电流出现异常变化，而且变化的数值也是比较大的。这种电流互感器的异常一般都说明了供电电网系统的终端设备区域发生故障，如果故障位置在终端设备区域的一般线路上则会引起电流互感器的保护动作，如果在终端的设备原件上则会使得整个电路出现断电情况。

2.3 电网环境引起的故障

由于整个电网系统庞大，所受到环境因素的影响也比较大。电网系统也是极其容易因环境因素的影响而出现继电保护故障，其主要会引起继电保护装置的非正常保护动作。如果电网运行环境的温度较高，就会使得继电保护装置失灵或电压互感器出现回路故障等现象出现。如果安装时操作不规范，使得电网中存在多个接地点，就会增加电网中继电保护装置的运行电压，从而引起电压互感器中的保护装置误判，做出非正常的保护动作。另外变压器在进行零序电压处理时很有可能出现电流增大的情况，如果工作人员不能及时意识到这一问题导致故障长时间没有处理线圈就很有可能因此烧断，使得继电保护装置出现故障，无法在对电网进行保护。

2.4 继电设备发生故障

继电设备自身由于质量问题出现故障的事情也时有发生。如果供电系统使用了不符合国家加工和生产标准的继电设备，就很有在使用过程中由于自身的质量问题而使得继电设备出现故障，从而不能继续进行继电保护动作。目前电网中使用较多的是机电型和电磁型两种，这两种继电保护装置的性能都较为一般，使用中出现故障的概率也比较高。晶体管是继电保护装置中的核心部件，一些厂家为了降低生产成本从而采用质量得不到保证的晶体管，一旦晶体管出现质量问题，就会使得继电保护装置不能正常工作，从而使得供电电网失去保护，增加电网的故障发生率。

3 电力继电保护故障的检测与维修技术分析

电力继电保护装置的检测工作具有一定的专业性，比其他电力设备的检测工作更加繁琐，对检测人员的专业知识水平以及工作经验都有较高的要求。随着国家电网规模的不断发展，以及国家用电量需求的日益增加，对电力继电保护装置的检测工作也成为了近几年来国内外持续关注的重点。我国在这方面已经做了大量的研究工作，对电力继电保护装置的检测技术也在逐渐的发展成熟。本文从目前我国的较为成熟的继电保护装置检测技术出发，对保护装置的检测以及维修技术进行详细分析，希望可以加深相关工作人员对该技术的认识，起到一定的借鉴意义，共同促进我国继电保护装置检测技术的长远发展。

3.1 电力继电保护装置故障诊断技术

目前我国的继电保护装置的对电力系统的保护手段，除了差动保护以及纵联保护外，更多的是通过对装置安装位置的电气量进行保护，来达到对电力系统的保护效果。对于电力继电保护装置的诊断，主要通过对统同一设备的工作运行状态进行判断来确定是否正常，从理论上讲，如果两个相同的保护装置，其运行状况是相互一致的，如果其中一个设备的检测结果与其他有明显的差异，那么就很有可能出现故障，继电装置的保护系统会对检测结果进行分析，差异较大的检测结果，系统会自动发出警报信号，来通知工作人员采取相关措施。

随着科学技术手段的不断发展，微机保护技术逐渐发展成熟，使得继电保护技术水平得到了快速提升。在对主设备的保护工作中，微机保护技术可以对继电机磁性、变压器以及电力线路起到很好的保护效果，但是继电保护技术只是对装置的故障部件进行切除和在一定程度上减小故障对装置的影响效果，并不能准确的对装置的故障原因进行诊断。

在电力继电装置的保护系统中，对电力设备的损坏以及系统瘫痪现象可以进行有效规避是一项重要的保护功能，它可以有效的避免因一些电力设备故障或电力系统的瘫痪而导致供电区域的大面积停电现象，减少对企业带来的经济损失。电力设备在实际的工作过程，其工作参数是不可能和理论数据达到一致的，所以继电其的安全检测系统对于检测结果留有一定的偏差范围，如果结果超出了偏差范围，系统便会对继电保护装置进行故障诊断工作，查明故障原因、确定故障位置，并发出警报信号来使得设备故障问题可以及时得到处理。

3.2 继电保护故障的维修技术

电力系统中的继电保护装置故障维修技术种类较多，原理也各不相同，其检测的继电保护装置种类也各不相同。本文选取几种较为常见的故障维修技术来进行简要分析。

3.2.1 替换法

替换法为最为常见的故障维修技术，就是通过系统检测出装置的故障范围，在通过对可疑的故障装置进行替换，来不断的缩小保护装置的故障范围，最后达到维修效果，这是自动化的继电保护装置中故障维修的常有手段，技术性较低，原理简单，但是维修效率普遍较低。

3.2.2 参照法

参照法维修技术是通过将发生故障的继电保护装置与正常运行的保护装置的运行参数做对比，通过参数上面的差异来对设备的故障位置进行判断，此方法多用于对接线故障以及定值校验故障方面。当发现一个继电保护装置定值校验结果与校定的整体数据差距较大时，并不能准确的对设备的故障原因进行判断，还需要使用相同校定设备在对相同继电器的同一部件来进行定值检测，从而将两者的校定结果进行比较来判断出继电保护装置的故障原因。

3.2.3 短接法

短接法故障维修技术是通过端接线将电路回路中的一部分进行短接操作，来判断装置的故障范围。如果短接区域并没有发现有故障存在，就用同样的方法来对装置的剩余回路部分进行逐一排查，逐渐缩小故障范围，最后达到确定故障发生位置的目的。短接法通常用于对电流回路开关故障、继电器切换故障、以及对继电器转换开关安全性等问题进行判断。

3.2.4 逐项排除法

逐项排除法是通过一定的顺序将装置的二次回路解开，然后在按照同样的顺序进行连接，从而对设备中的二次回路进行逐一判断，找出发生故障的回路，从而减小故障排查范围，然后在出现故障的回路中再对支路进行逐一排除，从而找到故障发生位置。例如在直流线路中，对线路进行逐项排除工作时，要从设备负荷的重要性出发，依次断开设备中的回路，来缩小故障范围，直至最终找到设备的故障点，并及时进行维修。

3.2.5 观察法

所谓的观察法顾名思义就是使用肉眼进行观察。一般来说观察法是作为对故障检测的基本方法来使用。对于一些无法使用专业仪器进行检测的故障部位也可以使用观察法，通过工作人员的工作经验以及肉眼的观察电路原件形状、颜色等特征是否发生变化来确定故障发生的位置。

3.3 继电保护故障信息分析处理系统

对于继电保护装置故障的维修技术需要较高的专业技术水平以及丰富的维修经验，继电保护装置的维修技术较为复杂，故障种类繁多，这在一定程度对设备的检测和维修工作带来困难。随着信息化技术的逐渐发展成熟，继电保护装置的故障处理与计算机技术进行了有机融合，通过信息网络技术与继电保护装置的检测系统相连接，对继电保护装置的日常工作参数进行实时记录、分析，维修工作人员可以通过这些记录的信息，来对继电保护设备的故障进行高效排查。计算机信息技术的应用在很大程度提高了保护系统的灵活性，若电力系统发生故障，继电保护装置可以通过信息技术来对电力系统故障进行快速排查，提升了故障的维修效率，降低了装置自身的损耗，增加电力企业效益。

继电保护故障信息分析系统只是检测众多检测手段中的其中一个，在实际的检测工作中，工作人员应该将多种方法相结合，来增加检测结果的准确性以及全面性，并选取合理的维修方法及时对继电保护装置进行维修，最大程度上减少故障对电力系统的影响，减少企业的经济损失，提高电网供电的稳定性以及安全性。

4 结束语

本文从继电保护装置的意义及目的出发对目前我国的常用的继电保护装置可能出现的故障、故障检测以及维修技术进行了简要分析，并根据笔者多年的工作经验指出了各种技术之间的利与弊，以及在实际的应用过程中应该注意的问题。国家用电量需求程度还在急剧增长，电力企业面临的挑战也在不断增大，所以对于电力技术人员要不断的完善继电保护装置故障的检测和维修技术，为电力系统的稳定运行提供充足保障，共同推动国家电力企业的长远发展。

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作者简介：刘洋（1989-），女，山东泰安人，研究生。