电力系统继电保护常见故障分析与检修技术

电力系统继电保护常见故障分析与检修技术

作者：丁明

来源：《中国电气工程学报》2019年第04期

摘 要：电力系统有两种不同的类型，一是高压系统，二是低压系统。前者，多是利用继电保护其他设备或是线路，确保供电系统的顺畅运行，降低事故的出现率。然而，电力网络的级数、设备均比较复杂，继电保护有多种不同的类别，继电保护故障时常会出现，随即产生断路器误动或是越级动作，严重时还会有各类不同程度的控制回路故障。我们将重点分析继电保护故障，探讨背后的维修技术。

关键词：电力系统继电保护；常见故障；检修技术 一、電气继电保护概述

电力系统中，继电保护是当设备或是线路出现故障时，作出报警信号、跳闸，以便切除故障、预防危险事件的专业保护系统，涵盖测量、判断、控制和执行等多个不同的部分。继电保护也有两种不同的划分，一是传统型，二是微机型。前者涵盖了PT、线圈以及继电器等基本的构成部分；后者，涵盖了PT、微机保护装置、CT、线圈以及控制回路等诸多不同的部分。 二、继电保护的要求

1、可靠性：在该动作时立即动作，在不该动作的情况下不动作，及时对故障线路或是设备进行切除。

2、选择性：利用和故障设备或是线路距离偏短的断路器，对故障予以切除。如果故障线路或是保护拒动，由周边设备或者某个断路器启动失灵保护，及时地切除故障。该种做法，可以防止越级跳闸。

3、灵敏性：在线路或是设备合理的被保护范围，出现接地或者是短路故障，此时保护装置应当达到相应的灵敏系数，确保故障出现时可以安全地接触。

4、速动性：保护装置能够对短路故障予以快速切除。速动性有助于增加系统的平稳性，缩短故障范畴，避免对故障线路带来毁灭性的损伤。 三、电力系统继电保护的影响因素 1、雷击干扰

雷击闪电的干扰，是继电保护系统运行过程中遇到的常见问题。雷击灾害不仅是继电保护系统正常运行的干扰因素，也是变电站二次设备及相应电路的干扰因素。根据一些研究者的研

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究结果，在闪电发生时，变电站的雷电流可以通过一次设备进入到地面电网之中。但是在电网电位及不同点之间存在的瞬态阻抗差异的影响下，闪电与雷击会让保护装置的运行可靠性有所降低。

2、接地故障下的工频干扰

接地故障是电力系统运行过程中的一种常见故障。此种故障的出现，会让工频干扰成为电力系统正常运行的主要影响因素。以变压器中性点直接接地的变压站为例，在接地故障产生以后，故障因素所导致的障碍电流会经由变压器中性点进入地网。受地网的阻抗作用的影响，障碍电流在经过架空地线和大地回流到故障发生区域以后，会让地网电位超过大地电位，并让电缆屏蔽层产生工频电流。接地故障的出现，也会让地网的不同点出现电位差。在地网电位与大地电位之间的差值过大的情况下，电位差会成为高频通信系统的干扰因素，进而影响继电保护系统的正常运行。 3、静电放电干扰

电网系统正常运行过程中出现的静电放电也会给继电保护工作的开展带来干扰。电力系统继电保护装置日常巡检维护工作实施过程中，巡检人员自身因摩擦而产生的高电压也会在触发保护装置以后，给保护装置带来损害。 4、辐射干扰

继电保护系统的运行环境较为恶劣。辐射因素也可以被看作是继电保护设备正常运行的影响因素。根据继电保护系统的实际情况，移动通信工具所产生的辐射也是继电保护系统正常运行的影响因素。

四、继电保护常见故障

1、越级跳闸。若某款电气设备、某个线路存在故障，周边的断路器却并未马上跳闸、上级或是上上级断路器跳闸甚至同时跳闸的时候，停电范围也会随即扩大。

2、控制回路故障。继电保护控制回路故障，属于相对普遍的故障。该种故障可导致断路器无法合闸、无法保持、无法跳闸甚至误跳闸等对电气设备运行相当不利的行为，干扰变电站设备的有序工作。

3、直流接地。通常，变电站内部的直流系统无法接地运行。考虑到直流电源有多个不同的分支，线路相对偏长，各种保护、自动化基本上是选择直流电源。因此，直流接地相对来讲也是十分常见的故障。如果直流系统出现一点接地，应马上找到具体的故障点，防止造成更严重的结局。这是由于，直流系统一旦真的一点接地了，控制回路也将引起误动甚至是拒动，有时两点短路还将直接诱发电源开关出现跳开的情况。

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4、微机保护装置故障。结合微机继电保护装置的基本特征，微机保护装置故障可能会有下列几个不同的诱发因素：电源。输出功率不足会，导致输出电压降低。如果电压降低的太多明显，电路基准值也将有所改变，甚至出现电路时间变短等诸多不同的问题，干扰逻辑配合。严重时，逻辑功能还将出现误判。特别是事故出现时，出口、信号以及重动继电器等均会动作，电源应当要有绝对的输出功率。一旦现场真的有了事故，微机保护再也不能传递后台信号，更不可能重合闸，我们需分析输出功率是不是降低了。逆变电源，必须抓好现场管理。除了要定期检验，还应遵守行业的规程。干扰与绝缘，微机保护原本就缺乏较强的抗干扰性，对讲机或是其他设备基本上都是在保护屏附近使用，这就可能导致逻辑元件出现明显的误动作。一般来说，很多微机保护装置都装配的有些集中，布线非常密集。使用时间久了，接线焊点可能会留下很多静电或是尘埃，易搭建起导电通道，这也是继电保护故障的高发地。 五、电气继电保护的维修技术 1、越级跳闸故障

处理短路、漏电故障，过高的负载功率，导线太细等，均可能引起越级跳闸。不管何种缘由，越级跳闸均是由于整定、动作时间的不同起步共同导致。 2、控制回路故障处理

继电保护系统中，二次回路故障是比较普遍的问题。相应地，明确二次回路故障的具体位置，这是处理该故障的根本所在。面对类似的情况，建议选择回路拆除法来对继电保护系统故障进行排除。举个例子，平时检查电力继电保护系统实际的运行状态时，要按照二次回路的先后有步骤地进行拆除。接下来，将拆卸的部分重新安装，并寻找故障的具体位置，处理继电保护系统中出现的故障问题。 3、直流系统接地故障排查

这些年，直流接地故障定位装置也是电力系统相对比较普遍的产品。它的特征：不需要对直流回路电源予以断开，能够在带电的情况下找到接地故障。摒弃了“拉回路”的传统做法，增强了查找直流故障的可靠性。该装置能够将接地故障细化到某个点上，方便操作。 4、微机保护故障处理

（1）微机故障信息，对技术没有过高要求的故障易于排除。然而，有些故障可能没有办法凭我们的主观经验去排除。该情况下，我们需记录好故障的基本特征，根据相应的技术手册操作来找出故障的根源，及时排除。

（2）屏背面设备通常为屏侧面装设端子排；门头上安装了工作电源以及操作电源小型断路器，同时还包括小母线、蜂鸣器以及警铃。

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（3）屏正面设备，其中上部需安装机继电保护装置，中上部左或是偏下可以安装信号、动作复归按钮。底端放置信号继电器或是双电源切换继电器，另外再安装必要的连接片或是信号灯。 六、结语

经济建设在持续地向前，社会与民众对电力系统也提出了更为严格的性能和使用要求，对用电安全也极为重视。作为电力行业安全运行的保障，继电保护系统的正常维修与定期检测很有必要。有关部门今后必须对新式电气继电保护设备展开探索，降低事故的出现率。 参考文献：

[1] 张进. 电力系统继电保护常见故障分析与维护对策分析[J]. 数字通信世界， 2017（10）：108.

[2] 王强. 高压继电保护系统原理及其常见故障分析处理[J]. 南方农机， 2017， 48（8）：84-84.

[3] 妮鹿菲尔？毛吾田. 探析电气继电保护的常见故障及维修技术[J]. 科技创新与应用， 2017（10）：213-213.