針對繼電保護的故障診斷探討

摘 要：繼電保護對維持電力系統正常運行具有重要意義，當系統運行出現故障后，繼電保護裝置會快速確定故障位置，并及時切除故障元件，避免故障范圍的進一步擴大，來提高電網運行安全性與穩定性。但是繼電保護在運行過程中也會出現故障，因此需要做好故障診斷工作，發現其中存在的問題隱患，并采取措施及時解決，確保可以為電網運行提供良好保障。本文對繼電保護故障診斷進行了簡要分析。

關鍵詞：繼電保護；故障診斷；故障處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.173

為提高電網運行穩定性，在設計建設時往往會設置相應的繼電保護裝置，可以在系統發生運行故障后，及時采取切斷故障元件，來保證系統的正常運行。由此可見繼電保護對于電網運行的重要性，以提高其運行可靠性為目的，重點做好故障診斷分析，減少其自身存在的故障隱患，確保可以長時間有效保護電網運行狀態。

1 繼電保護故障分析

繼電保護為電力系統中關鍵部分，其有效動作可以保證電網運行安全性。但是在正常運行中，繼電保護也會出現不同故障，一般表現并不明顯，也不會發出故障信號告警，很容易被忽略。如果未能及時發現繼電保護存在的故障，這樣在電網運行出現問題后，其便不會迅速確定故障位置并且切除故障元件，造成影響范圍擴大。對繼電保護故障進行分析，其可能存在于硬件與軟件系統中，如硬件裝置CT、PT以及各類繼電器等，軟件則為參數設置錯誤、程序運行混亂等[1]。繼電保護故障具有較強的隱藏性，在電力系統正常運行時，一般很難被發現，但是影響十分惡劣。為保證電網運行安全性，必須要針對繼電保護故障進行分析，確定其發生的原因，并選擇相應的診斷技術，及時確定存在的問題隱患，并采取措施進行處理。

2 繼電保護故障發生原因分析

2.1 硬件因素

對于繼電保護硬件裝置方面原因，主要是因為繼電保護裝置與元件發生故障，發現處理不及時，最終發展成系統隱藏故障。如常見CT、PT絕緣老化，系統運行時存在細微放電與絕緣降低故障；或者是保護測量裝置漂移等[2]。一般情況下，硬件隱藏故障并不會發出告警信號，很難被發現，但是會直接影響機電保護裝置的正常運行。

2.2 軟件因素

電力系統軟件系統一般會在安裝環節就對各項參數進行設置與調節，來滿足裝置的運行需求。但是在裝置后期長時間持續運行狀態下，其整定值會存在調整誤差，再加上各項因素的影響，逐漸不能準確反映電力系統運行狀態，最終便會對保護裝置的運行效果產生不良影響。

3 繼電保護裝置一般故障診斷方法分析

3.1 一分為二法

此種方法主要應用于發生故障二次回路相對復雜的情況，在診斷時就整個回路來確定一個中間分界點，便于快速確定故障位置。例如開關控制回路斷線故障，便可以在開關保護屏段子排位置測量保護出口接至開關機構箱端子排接線7與37，如果兩者均對地帶正電，便可以確定室內開關機構故障，進而造成控制回路斷線。并且，此種方法還可以應用于查找直流串電故障，以及保護通道故障后能夠迅速定位故障點。

3.2 參照法

以其余正常運行設備為參考對象，分析其各項技術參數，然后與故障設備檢測結果進行對比，根據對比結果便可以確定故障發生位置。此種診斷方法主要適用于定值校驗過程中實測值與整定值存在較大偏差，同時又不能準確確定故障發生原因的故障類型。在對設備進行更換或者回路改造后，仍然存在二次接線故障的問題，需要按照同類型其余設備接線方式來進行處理。另外，選擇此種方法對電磁型繼電器定值進行校驗時，如果繼電器實測值與整定值存在較大偏差時，需要選擇用相同儀器對其他相同回路同類繼電器進行診斷，然后將兩個繼電器的診斷結果進行對比，確定是否真的存在運行故障，而不是在第一次診斷后直接斷定該繼電器不合格，或者對參數進行調整[3]。

3.3 替換法

通過利用正常相同元件，來代替懷疑存在故障的元部件，然后對設備運行狀態進行觀察分析，判斷該元件是否存在故障，可以有效縮小故障檢查范圍。尤其是在對微機保護裝置內部插件或者復雜單元繼電器故障診斷時，具有良好的應用效果。替換法一般被應用于備用狀態設備，或者處于檢修狀態設備，通過對異常元件的替換，如果設備運行故障小時，則可以確定被替換的元件內部存在故障，相反則需要對其余部位進行診斷分析。

3.4 短接法

短接法即利用短接線對回路一段或者一部分進行短接處理，可以有效判斷短接范圍內是否存在故障，進而可以縮小故障范圍。此種診斷方法一般被用于切換繼電器不工作、電流回路開路以及開關無法分合閘等故障。另外，還可以選擇用逐項拆除法進行診斷，如二次回路故障后，按照一定順序逐項拆開連接在一起的二次接線，然后按照正確順序依次接回，逐項對各故障點進行檢測。一旦確定故障總線路后，需要再次對此總路內各分支路進行相同處理，來確定故障位置。此種處理方法一般被應用于直流接地、直流串電等故障診斷。

3.5 綜合法

對于部分繼電保護故障來說，如果僅僅是選擇一定故障診斷技術，并不能有效確定其發生的原因，針對此為提高診斷結果精確性，就可以選擇用綜合法。與單一診斷方法相比，此種方法主要應用于表現形式復雜的故障，需要反復試驗，最終確定故障原因與部位。多種方法的結合使用，可以更好的接近正確診斷結果。

4 結束語

繼電保護一直以來都是電力專業重點研究對象，維持其正常動作對保障電力系統運行可靠性與安全性具有重要意義。結合實際工作經驗來看，對于繼電保護系統，經常會在電力系統正常運行狀態下出現隱藏故障，一般很難發現，因為處理不及時，很容易造成繼電保護裝置動作錯誤或者失效，進而會影響電力系統的正常運行。針對此必須要做好機電保護故障診斷方法的研究，及時發現系統內存在的故障隱患，對其進行處理，來保證電力系統的正常運行。

參考文獻：

[1]劉魯京.繼電保護故障診斷系統的設計與實現[D].華北電力大學，2014.

[2]邰爽.基于貝葉斯網絡的繼電保護故障診斷[D].西安電子科技大學，2010.

[3]方勇靈，陸榛，宋福海，夏可青，祁忠.一種繼電保護故障信息智能分析方案及應用[J].電力系統保護與控制，2013（05）：114-118.

作者簡介：張賀（1979-），男，天津人，碩士，工程師。endprint