继电保护故障分析与处理方法

【摘要】一、继电保护常见的故障分析 1、开关保护设备的选择不当 由于多数的高负荷、密集的地区都需要为配电建立开关站，这种供电模式即是变电所―开关站―配电变压器，选择有效的开关保护...

摘要：继电作为电力系统正常运转的决定性因素之一，加强继电的保护工作，对整个电力系统具有不可替代的重要意义。

关键词：继电保护；故障；处理方法

中图分类号： TM77 文献标识码： A

引言

继电保护装置是现代电力系统安全的基础，是预防供电过程中大规模停电的重要技术方式。随着现代城市改建、扩建脚步的不断加快，我国电力系统也进行了大面积的改造。通过技术改造实现了城市供电的稳定与安全。作为电力系统中的重要组成部分，继电保护装置故障的发生将影响电力设备的安全、影响电力系统供电的稳定性与安全性。

一、继电保护常见的故障分析

1、开关保护设备的选择不当

由于多数的高负荷、密集的地区都需要为配电建立开关站，这种供电模式即是变电所―开关站―配电变压器，选择有效的开关保护设备也有重要的意义，一些开关站尚未具有自动化继电保护能力，可以采取负荷开关来对电力系统进行保护。

2、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合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，（如下图）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。

3、电流互感饱和故障

电流互感器的饱和对电力系统继电保护的影响是非常之大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容，如果发生短路，则短路电流会很大。如果是系统在靠近终端设备区的位置发生短路时，电流可能会达到或者接近电流互感器单次额定电流的100倍以上。在常态短路情况下，越大电流互感器误差是随着一次短路电流倍数增大而增大，当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。在线路短路时，由于电流互感器的电流出现了饱和，而再次感应的二次电流小或者接近于零，也会导致定时限过流保护装置无法展开动作。当在配电系统的出口线过流保护拒绝动作时而导致配电所进口线保护动作了，则会使整个配电系统出现断电的状况。

4、电力继电保护隐形故障

对于重要的输电线路，对隐形故障的分析处理一直是继电保护工作中的难点与重点。对于电力继电保护隐形故障，可以采用就地的断路器故障保护。就地的短路器装置能够对跳闸元件提供监管服务。当跳闸单元出现故障后，确保就地跳闸与远方跳闸指令十分有效。

二、继电保护故障的处理方法和措施

1、确保电力系统继电保护正常运行的措施

为保证电力系统正常运行，保证整个工作的顺利进行，需要进一步完善制度，根据继电保护工作所要求的内容，合理的具有针对性的指定行之有效想管理制度，促进保护工作协调展开，科学的进行人员的配置，将任务合理的分配到员工，提高效率。积极进行继电保护设备的运行维护、定期校验、缺陷处理、事故分析等工作，通过计算机管理系统进行严格考核、跟踪检查，施行奖惩措施。实现二次设备的状态监测。

2、常见的继电保护故障的处理方法

2.1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。

如一条110kV旁路LFP一941A微机保护运行指示灯忽闪忽灭，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。

2.2逐项拆除法

逐项拆除法适用于多个回路并联在一起的情况，也就是直流接地回路，交流电源熔丝故障等。使用这种方法只要指将并联在一起的二次回路顺序脱开，然后再将其逐次放回，如果故障出现，就说明故障发生在这一段回路中。再使用同样方法在这一路内用对更小的分支路进行查找，直至找到故障点。

此法主要用于查直流接地，交流电源熔丝放不上等故障。如果是直流接地故障。即可通过拉路法，并根据负荷的重要性，分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路，切断时间不得超过3S，当切除某一回路故障消失，则说明故障就在该回路之内，再进一步运用拉路法，确定故障所在支路。再将接地支路的电源端端子分别拆开，直至查到故障点。如电压互感器二次熔丝熔断，短路故障出现于回路中，或二次交流电压互串等，就可从电压互感器二次短路相的总引出处将端子分离，消除故障。然后逐个恢复，直至出现故障，再依次排查各分支路。如果出现的障是继电保护装置的保护熔丝熔断或电源空气开关合不上，那么就可以将每个插件拔出，在插入进行检查，在检查故障时，要仔细观察熔丝熔断的范围，并通过熔丝的变化将故障发生的范围缩小。

2.3参照法

参照法指的是将正常设备与非正常设备进行对比，在技术参数的对比中找出不正常设备所存在的问题，这种方法主要是用于接线错误等情况，在更换设备之后，继电保护装置依然不能正常工作，则应检查接线问题，参照同类设备的接线情况。如果继电器的现场测试值与整定值相差较远，不能简单将其归结为继电器性能不好，也不能即刻调整继电器，应将该继电器与其他同类继电器的测量值进行比较分析，找出其存在的问题。

2.4直观法

对那些不能逐点排查或者无法更换的设备，可以通过直观法进行处理。在操作命令下达之后，查看跳闸线圈或者合闸接触器能否正常动作，如果正常动作则表明电气回路处于正常状态，则故障应为机构内部装置。如果发现继电器内部有发黄的情况，或者是元器件在运行过程中发出浓烈焦味，则能够快速判断故障的位置，及时更换已损坏的元件即可排除故障。

三、案例分析防范措施

停电线路保护做试验时，造成运行线路保护误动作跳闸

案例：平行双回线中，一般都装设有相差高频和零序横差双套全线速动主保护，由于220kV线路电流互感器在当时一般只有四个二次绕组，因此这两套全线速动主保护只能共用一组电流互感器二次绕组。然而在做停电线路保护试验时，造成运行线路相差高频保护误动作跳闸事故。在某省网220kv平行双回线路中，基于同一原因，先后在不同的时间，不同的地点发生过运行线路四次误动事故。

分析：

试验时没有做好安全措施，一般继电保护试验电源都有一个接地点。在一停用的保护装置上通电试验时，由于双回线两组电流互感器各有一个接地点，试验电源不可避免地分流到运行线路的相差高频保护回路中，由于试验前没有考虑到双回线的零序方向横差保护与运行中线路的相差高频保护还有电的联系，而没有采取必要的安全措施，这是事故重复发生的原因；两组电流互感器的二次组合的电流回路不是一点接地，而是两点接地。

防范措施：要实现平行双回线路的相差高频保护和零序方向横差保护共用一组电流互感器时的接地点只有一个；在平行双回线路已停电的线路试验时，必须做好安全措施。必须将运行线路的高频相差和零序方向横差保护的电流回路保持各自独立，与停电线路的电流互感器二次断开。

结束语

继电保护故障信息分析处理系统的开发和使用，标志着继电保护专业的技术管理水平登上一个新台阶，为电力系统故障的准确分析、及时处理提供了重要的依据和手段。它的建立，为今后继电保护动作行为进行智能化分析和仿真，为保护专家系统的建立奠定了基础，必将为电力系统的安全可靠运行做出贡献，为提高各专业技术管理的自动化水平发挥愈来愈大的作用。

参考文献

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