芻議繼電保護的幾種常見故障與處理對策

楊天麗

（廣東電網有限責任公司東莞供電局 廣東東莞 523000）

芻議繼電保護的幾種常見故障與處理對策

楊天麗

（廣東電網有限責任公司東莞供電局 廣東東莞 523000）

繼電保護裝置在日常的運行中，無法避免的會出現一些故障，導致其難以充分發揮有效的保護作用，嚴重的可能導致變電站運行出現安全隱患，同時也影響供電器的效率和供電過程中的安全以及穩定性。本文主要從繼電保護裝置幾種常見的故障和對策著手進行分析，旨在為繼電保護單位提供科學的保護措施，從而為電力設備安全筑牢堅實的基石。

繼電保護裝置；問題；處理

1 引言

社會經濟的不斷發展，城市的規劃進程也在不斷加速，為城市相應的配套措施建設提供了機遇。國家相關部門在城市繼電保護措施方面也提出了新要求，繼電保護裝置在供電系統中發揮著無可替代的作用。

2 繼電保護裝置的原理以及構成

繼電器的反應程度較為靈敏，無論是外部故障還是內部故障，都能夠迅速對電路進行保護，這與繼電器的保護裝置構造和原理是分不開的。保護裝置的組成部分主要有五個部分：輸入、測量、邏輯、執行和輸出信號環節（如圖1）。對于不同的保護裝置，輸電線和主設備都能夠進行數字模擬并及時處理信號，并且依據不同的信號源和功能（如表1），能夠通過安裝不同類型的繼電器來保證供電系統的正常運行。

圖1 繼電保護裝置原理圖

表1 繼電保護的種類

3 繼電器常見故障及案例分析

繼電器的故障主要分為以下幾種：①繼電器內部零部件損壞導致高頻通道故障。如插件損壞造成異常的報警，從而導致保護裝置失去作用；②直流系統接地故障。繼電保護裝置的密封效果不是很好易導致雨水或者內部電線損壞，從而引起繼電保護裝置失去作用；③直流回路斷線等故障；④繼電保護裝置異常故障。

3.1 高頻通道故障

高壓線路基本以高頻保護的方式，在系統出現故障的時候，兩端的保護裝置能夠使用高頻通道進行信息交換，對故障的位置和范圍進行判斷，從而達到本線路的故障能夠快速處理和恢復。高頻通道的良好狀況，是高頻保護正確動作的必要條件。一般情況下，高頻通道的的保護分為以下四種：①閉鎖式；②跳閘式；③閉鎖狀態加速式；④容許狀態加速式。

一旦高速通道發生故障，雙方不能進行信號傳遞，將不能對故障產生的區域有一個明確的判斷，就會導致以下幾種后果出現：

（1）閉鎖式保護在保護區外故障時可能誤動作；

（2）高頻信號無法傳輸，只收本側間斷的高頻信號，因而在保護區外故障時可能誤動作；

（3）跳閘式保護因信號傳輸受阻，近區故障無法啟動跳閘；

（4）容許狀態下加速式保護不能收到信號，失去作用。

線路正常運行中發生高頻通道故障，可能原因有：

（1）收發信機出現故障或電源中斷；

（2）高頻通道內的零部件，如分頻器、線路阻波器及其調諧元件等出現故障。

3.2 直流系統接地故障

直流系統接地的現象經常發生，經研究總結發現，具體的原因如下：①戶外保護箱、電磁鎖或溫度計等密封狀態老化，雨雪水分進入或昆蟲進入導致短路；②繼電器內部設備潮濕，絕緣部分受潮；③連接電源的兩端出現損壞現象；④保護零件的絕緣體損壞；⑤回路中因操作失誤，導致接地或者短路。

3.3 直流回路斷線

直流二次回路斷線，可能影響保護電源消失、控制回路斷線、操作電源失壓，或者監控信號的設備失靈，導致設備失去“意識”，斷路器不能成功跳閘。發生直流斷線情況時，除了要按照相關規定進行處理之外，還要查找對應的故障點并做相關的標記，最后進行及時的處理。

3.4 繼電保護裝置異常

繼電保護裝置出現異常主要以以下幾種情況出現：

3.4.1 保護電源故障

電力系統的直流系統或交流系統給保護裝置提供電源，再由繼電保護裝置內部的穩壓電源進行轉換，從而提供適應集電裝置內部零件工作的電流。在其正常運行過程中，繼電保護裝置的內部都應該以指示燈正常發光為準。但是當電源裝置故障或者中斷時，指示燈應該熄滅，這事就會發出報警信號，以保護電源故障，但是失去了電源的正常保護，部分零件就不能正常運轉，有些零件的線路也會閉鎖，從而導致繼電器保護功能失去作用。

3.4.2 保護裝置故障

保護裝置故障是指保護裝置內部元件損壞或運行狀態不正常。當“保護裝置故障”信號告警時，應立即對繼電器保護裝置進行全面的檢查：留意異常信號燈的位置，裝置內各種儀表是否正常運轉，顯示屏或者打印設備上是否顯示的有相關記載，內部是否有焦臭味或者冒火花的現象。

4 繼電裝置出現故障時的應對方法

4.1 高頻通道出現故障的應對措施

（1）立即向運行負責人及上級調度報告；

（2）檢查電源指示燈、收發信號機是否正常工作；

（3）檢查信號通道能否正常運行，如果不能，就立刻與對方聯系并一起進行處理；

（4）在維修的過程中，應申請停用可能誤動作的閉鎖動作式高頻方向保護和相差高頻保護。然后對設備的功能進行評析，了解設備是否需要退出運行或應如何處置，按現場要求和上邊部門的命令執行；

（5）認真做好高頻通道信號檢測，及時發現并處理問題。特別是對于采用發信停信方式運行的高頻保護，即正常運行不發信，線路故障才起信停信的高頻保護。高頻通道的信號是否能及時傳輸直接關系到整個電器設備的運行，一旦出現問題，將會對繼電器產生嚴重的后果。

4.2 直線系統接地處理對策

發生設備出現直流接地情況事，工作人員應該對受潮的設備或者接地的地方進行特殊處理，對繼電器內部的線路、門箱、零件受潮情況進行干燥和清潔，同時注意是否有短路現象發生。在處理的過程中應嚴格按照規范進行處理。

4.3 電源出現故障的處理對策

首先斷開繼電線圈與電路，測量電阻數值的大小，如果與規定值相比過大或過小，就表明繼電線圈出現了斷路現象或者局部出現短路的現象，導致了繼電器無法正常工作。如果電阻的數值正常，在線圈上加額定工作電壓如5V、6V、12V、24V等，這個時候就用萬用表可以測出常開觸點產生了閉合（其觸點兩端電阻指示為零），與此同時也可以觀察到銜鐵之間細微的動作或聽到吸合的聲音。如果銜鐵之間沒有動作，那么故障就是銜鐵轉軸出現磨損或銜鐵之間被異物卡死所產生的后果；如果銜鐵動作但是觸電回路不通暢，那么就是因為觸點表面產生氧化或污染導致接觸電阻過大，此時只需用砂紙打磨一F就可以正常運行了。如果繼電器是完好的，再將其接入電路，加上電源Ec，若繼電器依然無法進行正常工作，就要對電器線圈上的實際電壓ui進行相關的測量，這個時候其值一定小于其吸合電壓值ux（其值為額定工作電壓Uw的75～85%）。由其常見電路可知：Uj=Ec-Uce（Uce為晶體管的管壓），通常情況下為了方便，選繼電器額定工作電壓Uw與Ec相等，由于晶體管在工作時處于飽和導通狀態，Uce僅為0.3V，故yj=Ec=Uw，才使得繼電器能正常動作。一旦Uce過大，Uj口ux，就必然會導致繼電器無法正常運行。造成Uce過大的原因可能是控制電流不足，R值變大或管子的B值變小，管子工作在放大狀態而未處于飽和導通狀態，若用萬用表逐一檢查，即可發現故障。

5 結束語

總體而言，城市化已經進入高速發展的階段。在這樣的形式下，相關人員務必做好各種問題的研究和處理，不斷的總結經驗。靈活的采用不同的方法，定期進行繼電保護裝置的排查情況，保障電力系統的安全穩定運行的同時，筑牢電網安全的基石。

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TM77

A

1004-7344（2016）25-0046-02

2016-8-20

楊天麗（1992-），女，江西撫州人，助理工程師，本科，從事電力繼電保護運行管理及研究工作。