淺析電力系統(tǒng)繼電保護的故障處理及分析查找

楊麗萍

國網(wǎng)江蘇省電力公司揚中市供電公司

淺析電力系統(tǒng)繼電保護的故障處理及分析查找

楊麗萍

國網(wǎng)江蘇省電力公司揚中市供電公司

隨著國內(nèi)電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷完善，繼電保護故障成為電網(wǎng)的安全運行的最大危害。因此，對繼電保護如何產(chǎn)生故障的原因進行研究，掌握相關(guān)故障的查找和應(yīng)對方法，成為電力系統(tǒng)工作者重大又急切的任務(wù)。隨著經(jīng)濟和技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，電力自動化技術(shù)也在不斷提高，繼電保護技術(shù)在電網(wǎng)自動化中也越發(fā)重要。本文主要針對繼電保護中存在的故障進行分析和查找來進行闡述。

電力系統(tǒng)；故障；問題；措施；分析與查找

引言

繼電保護裝置主要是由電氣量的變化進行工作的，一旦在供電過程中出現(xiàn)故障，能夠發(fā)出警報或者直接跳閘避免事故的發(fā)生。它決定了電網(wǎng)是否能夠穩(wěn)定運行，一旦出現(xiàn)故障會給電網(wǎng)運行帶來惡劣影響；并且如故障發(fā)現(xiàn)不及時，則可能導(dǎo)致火災(zāi)、大規(guī)模停電等較大的事故后果。因此電力系統(tǒng)工程領(lǐng)域的問題是如何快速、準(zhǔn)確地查找分析繼電保護故障原因，對故障加以有效預(yù)防或及時處理，實現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)定安全的運行目的。

1. 對電力系統(tǒng)繼電保護故障的認識

繼電保護系統(tǒng)是確保在相對不利的運行環(huán)境或系統(tǒng)狀態(tài)下，電網(wǎng)能夠正確運作、安全運行的重要措施，所以它必須非常可靠且能始終保持正確。也就是說，在電力系統(tǒng)運行、操作正常的情況下，繼電保護系統(tǒng)始終保持待命的不動作狀態(tài)，一旦電網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，又必須立即動作，及時把故障區(qū)域從電力網(wǎng)絡(luò)出分離出來。在電網(wǎng)實際運行中，繼電保護系統(tǒng)要達到 100% 可靠是不現(xiàn)實的，國內(nèi)外電力故障史都表明，當(dāng)繼電保護系統(tǒng)發(fā)生故障，形成了不期望或不正確的動作，必將對電網(wǎng)造成極大擾動，并且由繼電保護故障發(fā)展開來的電網(wǎng)故障將是一段時期內(nèi)造成大范圍電力系統(tǒng)故障的主要原因之一。

電力系統(tǒng)大面積故障的發(fā)生通常都會有一定的發(fā)展過程：因為一些無法預(yù)知的事件使電力系統(tǒng)處于非正常的壓力狀態(tài)下，此時許多設(shè)備在系統(tǒng)中處于極限運行狀態(tài)，無功電力處于短缺狀態(tài)，且發(fā)電儲備已然耗盡。在這種情況下，一旦某處發(fā)生故障必然會引起連鎖反應(yīng)，如果繼電保護系統(tǒng)存在故障而導(dǎo)致保護不動作或誤動作，就會導(dǎo)致較大面積的停電。當(dāng)繼電保護系統(tǒng)發(fā)生故障，由于再無電網(wǎng)控制措施必然會對電力安全供應(yīng)產(chǎn)生極大的影響，形成較大的事故。

2. 常見問題及處理措施

2.1 線圈故障。繼電器用的線圈種類繁多，有外包的、也有無外包的，線圈都應(yīng)單件隔開放置在專用用具中，假如碰撞交連，在分開時會造成斷線。在電磁系統(tǒng)鉚裝時，手扳壓床和壓力機壓力調(diào)整應(yīng)適中，壓力太大會造成線圈斷線或線圈架開裂、變型、繞組擊穿。壓力太小又會造成繞線松動，磁損增大。多繞組線圈一般是用顏色不同引線做頭。焊接時，應(yīng)留意分辨，否則將會造成線圈焊錯。有始末端要求的線圈，一般用做標(biāo)記的方法標(biāo)明始末端。裝配和烽接時應(yīng)留意，否則會造成繼電器級性相反。

2.2 玻璃絕緣子損傷。玻璃絕緣子是由金屬插腳與玻璃燒結(jié)而成，在檢查、裝配、調(diào)整、運輸、清洗時輕易泛起的插腳彎曲，玻璃絕緣子掉塊、開裂，而造成漏氣并時絕緣及耐壓機能下降，插腳滾動還會造成接觸簧片移位。影響產(chǎn)品可靠通斷，這就要求裝配的操縱者在繼電器出產(chǎn)的整個過程中要輕拿輕放，零部件應(yīng)整潔排列放在傳遞盒內(nèi)，裝配或調(diào)整時，不答應(yīng)扳動或扭轉(zhuǎn)引出腳。

2.3 電磁系統(tǒng)鉚裝件變形。鉚裝后零件彎曲、扭斜、墩粗黑給下道工序的裝配或調(diào)整造成難題，甚至?xí)斐蓤髲U。這種毛病原因主要足破鉚零件超長，過短或鉚裝時用力不平均，摸具裝配偏差或設(shè)計尺寸有誤，零件放置不當(dāng)造成。在進行鉚裝時，操縱工人應(yīng)當(dāng)首先檢查零部件尺寸、外型、模具是否正確。假如模具未裝到位就會影響電磁系統(tǒng)的裝配質(zhì)量或鐵心變形、墩粗。

2.4 點松動回開裂觸點是繼電器完成切換負荷的電接觸零件，有些產(chǎn)品的觸點是靠鉚裝壓配合的，其主要的弊病是觸點松動、觸點開裂或尺寸位置偏差過大。這將影響繼電器的接觸可靠性。泛起鏟除點松動，是簧片與觸點的配合部門尺寸不公道或操縱者對鉚壓力調(diào)節(jié)不當(dāng)造成的。觸點開裂是材料硬渡過高或壓力太大造成的。對于不同材料的觸點采用不同材料的工藝，有些硬度較高的觸點材料應(yīng)進行退火處理，在進行觸點制造、鉚壓或點焊。觸點制造應(yīng)細心，因為材料有公差存在，因此每次堵截長度應(yīng)試摸后決定。觸點制造不應(yīng)泛起飛邊、墊傷及不豐滿現(xiàn)象。觸點鉚偏則是操縱者將摸具未對準(zhǔn)確、上下摸有錯位造成。觸點損傷、污染、是未清理于凈摸具上的油污染和鐵屑等物造成的。不管何種弊病.都將影響繼電器的工作可靠性。因此，在觸點制造、鉚裝或電焊過程中，要遵守首件檢查中間抽樣和終極檢查的自檢劃定、以進步裝配質(zhì)量。

3.電力系統(tǒng)繼電保護故障的分析與查找

3.1 電位測量法查找故障點。當(dāng)發(fā)生繼電保護故障時，可通過對監(jiān)視二次回路各個節(jié)點直流電壓、電位變化來確定故障始于何處。這一方法主要用于檢查開關(guān)控制回路中斷線、拒合、拒分、位置指示燈不亮等控制回路或信號回路中的故障。

3.2 替代法查找故障點。為判斷懷疑有故障的元件或插件好壞，可用相同的正常元件或插件替代測試，這樣可以迅速縮小故障查找的范圍。這是處理保護裝置內(nèi)部故障最為常用的方法。當(dāng)繼電保護插件發(fā)生故障，或?qū)τ趦?nèi)部回路復(fù)雜的單元繼電器，用備件替代，如果故障消失，則說明換下的元件是故障點。此方法在運用中需注意：①首先要注意對運行的插件或繼電器進行替代時是否應(yīng)采取一定的措施，例如有的插件需要退出電源，縱聯(lián)保護需要退出對側(cè)保護等；②其次還要確認替換插件內(nèi)的程序、跳線和定值芯片等是否一致，確認無誤方可替換；③還要注意既使同一廠家的繼電產(chǎn)品，也應(yīng)通過外部加電壓確認極性核后，再進行替代和查找故障點工作。

3.3 短接斷開法。查找故障點通過短接線的形式將電網(wǎng)回路的一段人為斷開或短接，用以判斷故障點具體范圍，即判定故障點是否存在于短接線范圍內(nèi)，從而有效縮小故障查找范圍。這種方法多用于電氣閉鎖及刀閘操作、電流回路開路、判斷輔助及轉(zhuǎn)換開關(guān)、切換繼電器不動作、切換把手的接點情況等。

3.4 直觀檢查法。在電網(wǎng)運行過程中，如果看到有線頭脫落、線圈燒壞等直觀現(xiàn)象；以及出現(xiàn)故障后直觀觀察即看到那個元器件發(fā)出焦味或繼電器內(nèi)部明顯發(fā)黃，可迅速確認故障點，更換損壞的元件即可。或是高頻通訊不正常，而結(jié)合濾波器上樁頭收對側(cè)卻正常，此時打開結(jié)合濾波器準(zhǔn)備測量下樁頭，通常是高頻電纜接在濾波器內(nèi)的芯線斷線所致。此外，電網(wǎng)檢修人員改動或運行操作變動了哪個部分而出現(xiàn)故障，可直接分析、檢查改動或變動環(huán)節(jié)存在問題與否。操作斷路器命令下發(fā)后，跳閘線圈或合閘線圈正常動作，則說明電氣回路沒有問題，故障可能在機構(gòu)內(nèi)部。

3.5 排查法查要故障點。就是說從出現(xiàn)故障的錯點開始查找，直至檢測到出現(xiàn)正常現(xiàn)象的位置，環(huán)相扣的查找，例如當(dāng)保護屏發(fā)出警信號或光字牌亮?xí)r，可從異常點為起始點循序排查，在排查過程中可結(jié)合電位測量法進行故障點查找。當(dāng)然，也可在電路斷開情況下，使用萬用表電阻檔去排查。這個方法通常用在檢查刀閘操作控制回路、刀閘及斷路器的輔助接點、由繼電器和串接的一些接點組成的回路中的故障點。

3.6 帶負荷檢查法。帶負荷檢查是發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)交流回路故障的重要途徑。在采用這一方法時需要注意下面幾個環(huán)節(jié)：①參考對象要選擇好。如測量相位應(yīng)以 A 相母線電壓為參考電壓，如沒有電壓，選擇電流也可，但必須選擇同一參考點；②一次潮流走向必須要清楚。如果本開關(guān)的不能作為參考，則應(yīng)選擇對側(cè)或者本側(cè)所對應(yīng)的串聯(lián)開關(guān)或幾個斷路器潮流之和。同時還要注意所測二次電流電壓的大小、相位要與一次潮流相一致。

4 結(jié)語

隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，電力市場的發(fā)展在帶來明顯經(jīng)濟效益的同時也對電力系統(tǒng)的安全提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。繼電保護故障帶來的系統(tǒng)安全性問題越來越突出地顯現(xiàn)出來，如何對繼電保護故障進行分析，并查找處理故障點，最大限度地避免或減少由故障而引發(fā)事故所帶來的不良后果，成為目前電力系統(tǒng)研究熱點問題之一。

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