摘要：闡述繼電保護在供電系統中的作用，并對繼電保護故障及處理方法進(jìn)行分析。

　　關(guān)鍵詞：繼電保護；故障處理

　　一、前言

　　隨著(zhù)電力系統的高速發(fā)展和計算機技術(shù)，通訊技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護向著(zhù)計算機化、網(wǎng)絡(luò )化，保護、測量、控制、數據通信一體化和人工智能化方向進(jìn)一步快速發(fā)展。與此同時(shí)越來(lái)越多的新技術(shù)、新理論將應用于繼電保護領(lǐng)域，這要求我們繼電保護工作者不斷求學(xué)、探索和進(jìn)取，達到提高供電可靠性的目的，保障電網(wǎng)安全穩定運行。

　　二、繼電保護在供電系統障礙中的作用

　�。ㄒ唬┍ＷC繼電系統的可靠性是發(fā)揮繼電保護裝置作用的前提

　　繼電系統的可靠性是發(fā)揮繼電保護裝置作用的前提。一般來(lái)說(shuō)繼電保護的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來(lái)保證。

　�。ǘ�）繼電保護在電力系統安全運行中的作用

　　繼電保護在電力系統安全運行中的作用主要有以下三點(diǎn)：

　　1.保障電力系統的安全性。當被保護的電力系統元件發(fā)生故障時(shí)，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時(shí)從電力系統中斷開(kāi)，以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響，并滿(mǎn)足電力系統的某些特定要求（如保持電力系統的暫態(tài)穩定性等）。

　　2.對電力系統的不正常工作進(jìn)行提示。反應電氣設備的不正常工作情況，并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同（例如有無(wú)經(jīng)常值班人員）發(fā)出信號，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調整，或將那些繼續運行會(huì )引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。

　　3.對電力系統的運行進(jìn)行監控。繼電保護不僅僅是一個(gè)事故處理與反應裝置，同時(shí)也是監控電力系統正常運行的裝置。

　　三、繼電保護常見(jiàn)故障

　　電壓互感器二次電壓回路在運行中出現故障是繼電保護工作中的一個(gè)薄弱環(huán)節。作為繼電保護測量設備的起始點(diǎn)，電壓互感器對二次系統的正常運行非常重要，PT二次回路設備不多，接線(xiàn)也不復雜，但PT二次回路上的故障卻不少見(jiàn)。由于PT二次電壓回路上的故障而導致的嚴重后果是保護誤動(dòng)或拒動(dòng)。據運行經(jīng)驗，PT二次電壓回路異常主要集中在以下幾方面：PT二次中性點(diǎn)接地方式異常；表現為二次未接地（虛接）或多點(diǎn)接地。二次未接地（虛接）除了變電站接地網(wǎng)的原因，更多是由接線(xiàn)工藝引起的。這樣PT二次接地相與地網(wǎng)間產(chǎn)生電壓，該電壓由各相電壓不平衡程度和接觸電阻決定。這個(gè)電壓疊加到保護裝置各相電壓上，使各相電壓產(chǎn)生幅值和相位變化，引起阻抗元件和方向元件拒動(dòng)或誤動(dòng)。PT開(kāi)口三角電壓回路異常；PT開(kāi)口三角電壓回路斷線(xiàn)，有機械上的原因，短路則與某些習慣做法有關(guān)。在電磁型母線(xiàn)、變壓器保護中，為達到零序電壓定值，往往將電壓繼電器中限流電阻短接，有的使用小刻度的電流繼電器，大大減小了開(kāi)口三角回路阻抗。當變電站內或出口接地故障時(shí)，零序電壓較大，回路負荷阻抗較小，回路電流較大，電壓（流）繼電器線(xiàn)圈過(guò)熱后絕緣破壞發(fā)生短路。短路持續時(shí)間過(guò)長(cháng)就會(huì )燒斷線(xiàn)圈，使PT開(kāi)口三角電壓回路在該處斷線(xiàn)，這種情況在許多地區發(fā)生過(guò)。PT二次失壓；PT二次失壓是困擾使用電壓保護的經(jīng)典問(wèn)題，糾其根本就是各類(lèi)開(kāi)斷設備性能和二次回路不完善引起的。

　　電流互感器是供給繼電保護和監控系統判別系統運行狀態(tài)的重要組件。作為繼電保護對電流互感器的基本要求就是電流互感器能夠真實(shí)地反映一次電流的波形，特別是在故障時(shí)，不但要求反映故障電流的大小，還要求反映電流的相位和波形，甚至是反映電流的變化率。而傳統的電磁式電流互感器是利用電磁感應原理通過(guò)鐵心耦合實(shí)現一、二次電流變換的。由于鐵心具有磁飽和特性，是非線(xiàn)性組件，當一次電流很大，特別是一次電流中非周期分量的存在將使嚴重飽和，勵磁電流成幾十倍、幾百倍增加，而且含有大量非周期分量和高次諧波分量，造成二次電流嚴重失真，嚴重影響了繼電保護的正確動(dòng)作。由電工基礎理論可知，電流互感器在嚴重飽和時(shí)，其一次電流中的直流分量很大，使其波形偏于時(shí)間軸的一側。鐵心中有剩磁，且剩磁方向與勵磁電流中直流分量產(chǎn)生的磁通方向相同，在短路電流直流分量和剩磁的共同作用下，鐵心在短路后不到半個(gè)周期就飽和了。于是，一次電流全部變?yōu)閯畲烹娏�，二次電流幾乎�?.由于電流互感器嚴重飽和，使其傳變特性變差甚至輸出為0，才導致了斷路器保護的拒動(dòng)，引起主變壓器后備保護越級跳閘。

　　針對目前微機繼電保護裝置自身的特點(diǎn)，造成了微機保護裝置故障一般有以下這些原因：電源問(wèn)題，比如電源輸出功率的不足會(huì )造成輸出電壓下降，若電壓下降過(guò)大，會(huì )導致比較電路基準值的變化，充電電路時(shí)間變短等一系列問(wèn)題，從而影響到微機保護的邏輯配合，甚至邏輯功能判斷失誤。尤其是在事故發(fā)生時(shí)有出口繼電器、信號繼電器、重動(dòng)繼電器等相繼動(dòng)作，要求電源輸出有足夠的功率。如果現場(chǎng)發(fā)生事故時(shí)，微機保護出現無(wú)法給出后臺信號或是重合閘無(wú)法實(shí)現等現象，應考慮電源的輸出功率是否因元件老化而下降。對逆變電源應加強現場(chǎng)管理，在定期檢驗時(shí)一定要按規程進(jìn)行逆變電源檢驗。干擾和絕緣問(wèn)題，微機保護的抗干擾性能較差，對講機和其他無(wú)線(xiàn)通信設備在保護屏附近使用，會(huì )導致一些邏輯元件誤動(dòng)作。微機保護裝置的集成度高，布線(xiàn)緊密。長(cháng)期運行后，由于靜電作用使插件的接線(xiàn)焊點(diǎn)周?chē)�聚集大量靜電塵埃，可使兩焊點(diǎn)之間形成了導電通道，從而引起繼電保護故障的發(fā)生。

　　四、繼電保護故障處理方法

　�。ㄒ唬┨鎿Q法用好的或認為正常的相同元件代替懷疑的或認為有故障的元件，來(lái)判斷它的好壞，可快速地縮小查找故障范圍。這是處理綜合自動(dòng)化保護裝置內部故障最常用方法。當一些微機保護故障，或一些內部回路復雜的單元繼電器，可用附近備用或暫時(shí)處于檢修的插件、繼電器取代它。如故障消失，說(shuō)明故障在換下來(lái)的元件內，否則還得繼續在其他地方查故障。

　�。ǘ�）參照法通過(guò)正常與非正常設備的技術(shù)參數對照，從不同處找出不正常設備的故障點(diǎn)。此法主要用于查認為接線(xiàn)錯誤，定值校驗過(guò)程中發(fā)現測試值與預想值有較大出入又無(wú)法斷定原因之類(lèi)的故障。在進(jìn)行回路改造和設備更換后二次接線(xiàn)不能正確恢復時(shí)，可參照同類(lèi)設備接線(xiàn)。在繼電器定值校驗時(shí)，如發(fā)現某一只繼電器測試值與其整定值相差甚遠，此時(shí)不可輕易判斷此繼電器特性不好，或馬上去調整繼電器上的刻度值，可用同只表計去測量其他相同回路的同類(lèi)繼電器進(jìn)行比較。

　�。ㄈ�）短接法將回路某一段或一部分用短接線(xiàn)接入為短接，來(lái)判斷故障是存在短接線(xiàn)范圍內，還是其他地方，以此來(lái)縮小故障范圍。此法主要用于電磁鎖失靈、電流回路開(kāi)路、切換繼電器不動(dòng)作、判斷控制等轉換開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)是否好。

　�。ㄋ模┲庇^(guān)法處理一些無(wú)法用儀器逐點(diǎn)測試，或某一插件故障一時(shí)無(wú)備品更換，而又想將故障排除的情況。10KV開(kāi)關(guān)拒分或拒合故障處理。在操作命令下發(fā)后，觀(guān)察到合閘接觸器或跳閘線(xiàn)圈能動(dòng)作，說(shuō)明電氣回路正常，故障存在機構內部。到現場(chǎng)如直接觀(guān)察到繼電器內部明顯發(fā)黃，或哪個(gè)元器件發(fā)出濃烈的焦味等便可快速確認故障所在，更換損壞的元件即可。

　�。ㄎ澹┲痦棽鸪�法將并聯(lián)在一起的二次回路順序脫開(kāi)，然后再依次放回，一旦故障出現，就表明故障存在哪路。再在這一路內用同樣方法查找更小的分支路，直至找到故障點(diǎn)。此法主要用于查直流接地，交流電源熔絲放不上等故障。如直流接地故障。先通過(guò)拉路法，根據負荷的重要性，分別短時(shí)拉開(kāi)直流屏所供直流負荷各回路，切斷時(shí)間不得超過(guò)3秒，當切除某一回路故障消失，則說(shuō)明故障就在該回路之內，再進(jìn)一步運用拉路法，確定故障所在支路。再將接地支路的電源端端子分別拆開(kāi)，直至查到故障點(diǎn)。如電壓互感器二次熔絲熔斷，回路存在短路故障，或二次交流電壓互串等，可從電壓互感器二次短路相的總引出處將端子分離，此時(shí)故障消除。然后逐個(gè)恢復，直至故障出現，再分支路依次排查。如整套裝置的保護熔絲熔斷或電源空氣開(kāi)關(guān)合不上，則可通過(guò)各塊插件的拔插排查，并結合觀(guān)察熔絲熔斷情況變化來(lái)縮小故障范圍。

　　五、結束語(yǔ)

　　繼電保護是電力系統安全正常運行的重要保障，目前已經(jīng)得到了廣泛的應用，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，繼電保護技術(shù)日益呈現出向微機化，網(wǎng)絡(luò )化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發(fā)展的趨勢。