淺談電力系統繼電保護的作用及故障處理方法

張曉光　郎小鳳

摘 要 電力系統的運行安全很大程度上受繼電保護裝置和系統的運行可靠性的影響，因此熟悉和了解繼電保護的特性，就可以更好的發揮繼電保護的作用，為電力系統的運行安全保駕護航。

關鍵詞 電力系統 繼電保護 作用 處理對策

1繼電保護在供電系統障礙中的作用

在電力系統被保護元件發生故障的時候，繼電保護裝置能自動、有選擇性地將發生故障元件從電力系統中切除掉來保證無故障部分恢復正常運行狀態，使故障元件避免繼續遭到損害，以減少停電的范圍；如果被保護元件出現異常運行狀態時，繼電保護裝置能及時反應，根據維護條件，發出信號、減少負荷或跳閘動作指令。繼電保護在電力系統安全運行中的作用主要有以下三點：

（1）保障電力系統的安全性。當被保護的電力系統元件發生故障時，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出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統中斷開，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，并滿足電力系統的某些特定要求。

（2）對電力系統的不正常工作進行提示。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（例如有無經常值班人員）發出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續運行會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動作。

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

2繼電保護的基本特性

2.1選擇性

所謂選擇性就是指繼電保護裝置在電力系統發生運行異常的情況下，可以及時的對存在運行異常的部位進行識別，并且有效的采取相應的處理措施，這種設備位置以及電路系統的選擇對于繼電保護裝置的功能的發揮是十分重要的，因為一旦判斷錯誤，或者對全部的系統進行制動，不僅不會及時的遏制系統故障，還會引發更為嚴重的安全事故。

2.2速動性

所謂速動性就是指在電力系統出現運行異常的時候，繼電保護裝置能夠及時的做出反應和處理，因為電流運行的特點決定了設備的故障蔓延的比較快，所以如果繼電保護裝置不能夠及時的做出斷路處理，就會影響自身功能的發揮，從而影響整個電力系統的運行質量和安全。

2.3靈敏性

所謂繼電保護裝置的靈敏性是指電氣設備或線路在被保護范圍內發生短路故障或不正常運行情況時，保護裝置的反映能力。

2.4可靠性

所謂保護裝置的可靠性就是指繼電保護裝置自身的運行要可靠，這樣才能保證自身的功能的正常發揮，而不會因為自身的功能以及設備缺陷，影響電力系統的正常運行。因為如果一旦繼電保護裝置在電力系統的運行出現異常的情況下拒絕動作或誤動作，就將給電力系統和用戶帶來嚴重的損失。所以，在設計、安裝和維護繼電保護裝置時，必須滿足可靠性的要求。

3繼電保護常見的故障分析

3.1電流互感飽和故障

電流互感器的飽和對電力系統繼電保護的影響是非常之大。隨著配電系統設備終端負荷的不斷增容，如果發生短路，則短路電流會很大。如果是系統在靠近終端設備區的位置發生短路時，電流可能會達到或者接近電流互感器單次額定電流的100倍以上。在常態短路情況下，越大電流互感器誤差是隨著一次短路電流倍數增大而增大，當電流速斷保護使靈敏度降低時就可能阻止動作。在線路短路時，由于電流互感器的電流出現了飽和，而再次感應的二次電流小或者接近于零，也會導致定時限過流保護裝置無法展開動作。當在配電系統的出口線過流保護拒絕動作時而導致配電所進口線保護動作了，則會使整個配電系統出現斷電的狀況。

3.2開關保護設備的選擇不當

開關保護設備的選擇是非常重要的一項工作，現在的多數配電都在高負荷密集的地區建立起開關站，也就是采用變電所―開關站―配電變壓器的供電輸電的模式。在未實現繼電保護自動化的開關站內，我們應當更多地采用負荷開關或與其組合的繼電器設備系統作為開關保護的設備。

4繼電保護故障處理方法

4.1替換法

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處于檢修的插件、繼電器取代它。如故障消失，說明故障在換下來的元件內，否則還得繼續在其他地方查故障。

4.2參照法

通過正常與非正常設備的技術參數對照，從不同處找出不正常設備的故障點。此法主要用于查認為接線錯誤，定值校驗過程中發現測試值與預想值有較大出入又無法斷定原因之類的故障。在進行回路改造和設備更換后二次接線不能正確恢復時，可參照同類設備接線。在繼電器定值校驗時，如發現某一只繼電器測試值與其整定值相差甚遠，此時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繼電器進行比較。

4.3短接法

將回路某一段或一部分用短接線接入為短接，來判斷故障是存在短接線范圍內，還是其他地方，以此來縮小故障范圍。此法主要用于電磁鎖失靈、電流回路開路、切換繼電器不動作、判斷控制等轉換開關的接點是否好。

4.4直觀法

處理一些無法用儀器逐點測試，或某一插件故障一時無備品更換，而又想將故障排除的情況。10KV開關拒分或拒合故障處理。在操作命令下發后，觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動作，說明電氣回路正常，故障存在機構內部。到現場如直接觀察到繼電器內部明顯發黃，或哪個元器件發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。

4.5逐項拆除法

將并聯在一起的二次回路順序脫開，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。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。先通過拉路法，根據負荷的重要性，分別短時拉開直流屏所供直流負荷各回路，切斷時間不得超過3秒，當切除某一回路故障消失，則說明故障就在該回路之內，再進一步運用拉路法，確定故障所在支路。再將接地支路的電源端端子分別拆開，直至查到故障點。

參考文獻

[1] 朱玲玲.300mW發電機發變組保護研究與應用[J].科技傳播，2011（13）.