常見繼電保護誤動作產生的原因及預防措施分析

國網江蘇省電力公司職業技能訓練基地 高 潔

常見繼電保護誤動作產生的原因及預防措施分析

國網江蘇省電力公司職業技能訓練基地 高 潔

繼電保護作為電力系統的重要安全防線，直接關系著電力系統的正常、穩定運行，然而在具體運行實踐過程中，受設備、環境、操作等諸多因素的影響，易產生誤動作，進而影響著電力系統的可靠性，甚至是導致安全事故的發生，因此，總結、歸納、梳理繼電保護常見的誤動作，并針對其產生的原因采取可行性、有效性的預防措施，對于繼電保護系統正常功能的發揮以及電力系統的安全運行而言具有重要的意義。

繼電保護；誤動作；預防

繼電保護作為電力系統安全、可靠運行的基本保障措施，其可靠性尤為重要，直接關系著電力系統的正常及穩定運行。繼電保護系統的可靠性簡言之就是不拒動、不誤動，保證繼電保護動作的正確性、速動性以及靈敏性。然而在繼電保護系統的運行實際過程中，誤動作的產生是一個較為普遍性的現象，常常給電力系統帶來較為嚴重危害，因此有必要追本溯源的找出一些常見誤動作產生的原因，并采取針對性、可行性、有效性的防范措施，進而減少繼電保護誤動作發生率，提高繼電保護系統的可靠性，保證電力系統的安全、穩定運行。

1　整定方案引起的誤動作及預防措施

繼電保護整定方案是繼電保護系統的重要組成部分，方案的優劣程度直接關系著繼電保護功能的有效發揮，基于理論而言，繼電保護整定一般考慮整定值計算、時限配合、靈敏度校驗等方面的內容。但落實到繼電保護整定實踐，所涉及的因素會更多，若僅從裝設的保護方案類型來考慮，通過理論計算來設置整定值，易產生繼電保護誤動作現象。例如，某10kV架空配電線路，采用的是階段式電流保護方式，該線路在某次停電檢修后進行合閘送電時，線路速斷保護I段動作，跳閘后無法自動重合，且手動送電時又產生動作跳閘。在排除非線路故障后，再次手動重合閘成功，且柱上開關分段合閘也成功。這種現象后期在該配電線路也發生了多次，但并非每次手動合閘或重合閘都會導致I段保護誤動作。而研究發現變壓器勵磁涌流是引發誤動作產生的真正原因，該線路沿線裝設的變壓器總容量較大，這直接導致變壓器合閘投運時易產生較大的勵磁涌流，其數值一般是額定電流的數倍，而勵磁涌流含有較大成分的非周期分量和高次諧波，進而影響著繼電保護整定值，產生繼電保護誤動作。

針對上述由于繼電保護整定方案不合理而引發的繼電保護誤動作，一般可基于繼電保護系統可靠運行要求，并結合實際對現有的整定方案進行優化。例如，在上述案例中，為了避免勵磁涌流對整定的影響，可適當增加延時或增大I段起動電流。增加延時是為了使勵磁涌流衰減至額定電流以下，即采用限時速斷作為主保護。而起動電流的增大會在一定程度上縮小保護范圍，這意味著必須根據配電線路實際情況來決定是否應用該方法。

2　二次回路引起的誤動作及預防措施

二次回路對繼電保護動作的影響，一般是由于絕緣降低或不足所導致的。由于線路老化、絕緣層擊穿、電纜施工不標準等原因，配電線路絕緣會存在不同程度的降低或不足。例如，某變電所主變壓器差動保護發生誤動作，在檢查分析后，發現主變差動保護一次側C相電流互感器至開關端子箱二次電纜因穿管處管口密封不嚴，導致積水進入，使對地絕緣為零，從而短接了一相TA，在差動繼電器中產生了差流，造成繼電保護誤動作的產生。可以看出，上述誤動作的產生，是由于線路絕緣不足所導致的，而直接原因是由于電纜施工工藝的不標準。為了避免上述現象的發生，在繼電保護二次回路的施工中，要求必須嚴格遵循相關施工工藝標準和要求。例如，電纜剝切時應保留絕緣層，并防止損傷線芯，電纜終端應包扎或加熱縮套。地下電纜應穿保護管，且密封好管口。同時，為了防止由于線路老化或絕緣層擊穿而降低線絕緣性能，應將二次回路的絕緣檢查作為繼電保護系統投運前或定期檢修時一項重點工作，除了對二次回路外觀破損情況進行檢查外，還應檢測二次回路各芯線間及對地的絕緣狀態，并及時解決隱患問題。

3　互感器引起的誤動作及預防的措施

電流互感器及電壓互感器是繼電保護系統的重要部件之一，二者運行過程中各種問題的產生也會引發繼電保護誤動作的產生。

3.1電流互感器引起的誤動作及預防的措施

電流互感器所引發誤動作主要有以下幾種情況：首先，電流互感器鐵心飽和。當接有互感器的一次主回路短路時，流過互感器的短路電流很可能使其飽和，增大一、二次電流間的誤差，進而產生繼電保護誤動作。例如，差動保護中，若短路電流或非周期分量較大，造成電流互感器鐵心飽，一旦產生的不平衡電流比差動保護整定值大，就會導致差動保護誤動作的產生。為了避免上述問題產生，可采取限制系統短路電流、利用軟件鑒別電流互感器的飽和、增加抗飽和輔助設施等預防措施。其次，二次回路接線錯誤。在電流互感器裝設過程中，若將極性接反，則會使二次回路中性線出現較大的不平衡電流，產生保護誤動作。對于這一現象，應嚴格按相關標準和要求進行接線，并在投運前做好繼電保護通流試驗，以及投運后做好帶負荷向量測試。再次，電流互感器二次回路斷線。針對這一現象也可采取多種預防措施，例如通過電流互感器的二次回路嚴禁裝設熔斷器，加強二次回路的連接導線的機械強度，避免電流端子的銹蝕氧化等。

3.2電壓互感器引起的誤動作及預防的措施

據相關統計數據表明，與電壓互感器相關的繼電保護誤動作引發因素中，以電壓互感器二次回路各種故障問題為主，與電流互感器類似。首先，電壓互感器二次回路斷線。電壓互感器二次回路斷線時，繼電保護無法獲取正確的電壓信息，這就會造成與電壓相關的保護產生誤動作。例如，在距離保護中，若發生二次回路斷線，所檢測到的相電壓為零，這類似于單相接地故障，易導致誤動作的產生。針對這種現象，一般可對電壓互感器二次回路斷線進行監測，保護在斷線故障發生時自動閉鎖或退出，避免誤動作產生。其次，電壓互感器多點接地。回路的多點接地會造成中性線電壓偏移，使相電壓和相位發生變化，進行導致與電壓變化量相關的繼電保護產生誤動作。最后，電壓互感器二次回路接線錯誤。接線錯誤也會引發誤動作的產生，這種現象的預防措施較為簡單，一般可通過投運前的一次升壓試驗來加以解決。

4　外部干擾引起的誤動作及預防措施

繼電保護系統所處的環境聚集了大量的一、二次設備，而這些設備在運行過程中會產生高強度的電磁干擾。例如電力系統短路故障、變電所內斷路器倒閘操作、二次回路電纜間的電磁耦合等，都會成為電磁干擾，進而可能對繼電保護動作的時效性和精確性產生影響，甚至是導致誤動作的產生。這就要求通過屏蔽金屬電磁、電纜分類敷設、增大干擾影響距離等方式來避免電磁干擾對繼電保護動作產生影響，進而減少誤動作的產生。

5　結語

繼電保護誤動作的產生是由諸多因素所導致的，文章只是結合日常工作實際及相關經驗對常見誤動作產生的原因及預防措施進行了分析，在實際工作中還需多其它誤動作產生因素進行歸納和統計，并采取相關預防措施，整體減少誤動作產生次數，進而提高繼電保護系統的可靠性。

［1］葉志超.淺談繼電保護裝置誤動作的問題分析及防范措施［J］.科技與企業，2012，（8）：167-168.