繼電保護的幾個常見問題解析

摘 要：本文針對繼電保護的幾個常見問題，結合理論實踐，在簡要闡述繼電保護基本原理及構成方式的基礎上，分析了常見的問題，并提出常見問題的維修方法和具體的處理措施。分析結果表明，繼電保護在運行過程中，難免會發生各種問題，需要通過有針對性的檢修方式找到問題發生的根源，并選擇合理的處理方式，才能保證繼電保護系統安全、穩定性的運行，值得電力企業高度重視。

關鍵詞：繼電保護;開關拒合;主變差動保護;低壓側

繼電保護系統是電力系統的主要組成部分，其具有的特性，決定了繼電保護系統在運行中難免會發生各種問題及故障，一旦繼電保護系統無法正常工作，就必然會對整個電力系統持續、安全、穩定的運行造成嚴重影響。因此，相關人員必須及時找到發生問題的根源，并選擇合理的處理方案，才能保證繼電保護系統良好運行，發揮出應有的作用和價值。基于此，開展繼電保護的幾個常見問題解析就顯得尤為必要。

1、繼電保護的運行的基本原理和構成方式

繼電保護運行的基本原理為：利用電力系統中發生短路或者異常時元件電流、電壓、功率、頻率等參數的變化，來進行繼電保護動作。也有其他的物理量，比如：變壓器油箱內部發生故障也會形成大量瓦斯，變壓器油的流速也會異常增加。絕大多數情況下，繼電保護在運行中，無論反映何種物理量，均有三部分共同組成，包括：測量部分、邏輯部分、執行部分。

2、繼電保護運行中常見的幾個問題

2.1開關拒合

電流速斷裝置和過電流保護裝置是維持繼電保護系統良好運行的主要裝置。控制區域供電通暢或者中斷的裝置是101開關，如果101開關投入年限時間過長，其用電負荷和配變容會隨著使用年限的增加而增加，導致101開關發生拒合問題。針對這一問題，目前尚未有良好的解決辦法，通常將其記錄在案做異常通知處理。引發這一故障的主要原因體現在以下兩個方面：

第一，承載101開關的電力線路發生相間短路故障。

第二，101開關節點焊死或者合閘因生銹卡主，無法自動恢復到原來位置。

2.2主變差動保護問題

此種故障是繼電保護系統運行中比較常見的故障，以110kV變電站為例，基本運行參數為：主變容量為2萬kVA，電壓等級有三種，包括110kV、35kV、10kV，但三種電壓等級接線方法不盡相同，其中35kV電壓通過單母線連接，而10kV電壓則通過單母線分段帶旁路連接【1】。如果在此電力系統中新增一臺1萬kVA的主變壓器，經過調試之后可以正常運行，但在35kV測開關測驗時，主變差動保護啟動，雖然在整個保護范圍中并沒有其他狀況發生，但仍然開啟了主變差保護，通過這一現象可以充分說明，引發這一故障的主要原因是CT極性連接不合理。

2.3低壓側近區問題

導致繼電保護發生低壓側近區故障的主要原是電力系統中發生了短路故障，致使變壓器遭受較大瞬時電流的沖擊，降低了變壓器動態穩定性，導致變壓器發生損傷。一旦發生低壓側近區故障，還會對變壓器內部結構造成不同程度的破壞。變壓器無法承受較大瞬時電流的沖擊，因此，為保證變壓器功能的完整性，就必須嚴格控制和處理低壓側近區故障。

3、繼電保護常用的維修方法

3.1直觀法

直觀法是繼電保護中最常用的方法之一，主要是通過檢修人員的視覺、嗅覺等對繼電保護裝置運行情況進行檢測和判斷，比如：如果繼電保護裝置存在發黃部分，或者問到燒焦氣味，則可以判斷該裝置發生了故障，然后進行有針對性的檢修。

3.2代替法

代替法是目前繼電保護裝置維修中應用頻次最高的方法，主要應用在微機保護裝置故障檢修中。當微機保護裝置發生故障，檢修人員對其進行替換出來，將新裝置替換原來的裝置，如果可以正常運行，則表明被替換設備存在故障。在應用此種方法時，設備替換之前要先先對替換的設備是否與原來的設備型號相同，并做好檢測及電流電壓的對接工作，保證替換后的設備能夠正常運行。

3.3參數對照法

此種檢修方法，主要應用在異常繼電器數值故障檢修中，繼電器在正常運行中都有其規定的參數指標，一旦發生故障，數值就會發生變化，通過正常運行的參數進行對比，就可以快速找到發生故障的部件，為故障檢修提供更加真實有效的數據及信息。

4、繼電保護常見問題的處理措施

4.1開關拒合問題的處理措施

要想有效解決開關拒合問題，就必須先找到故障發生的根源，然后經過系統化分析研究，制定有針對性處理措施。比如：針對時間繼電器連接時，只是控制回路中接入了瞬時常開接點，并沒有接入延時閉合常開接點，在運行中開關發生拒合，此時，現場操作人員將延時閉合常開接點也同時接入控制回路中，就解決了開關拒合問題。在開關合閘操作時，形成的瞬時電流對設備造成了較大沖擊，從而引起開關拒合，101開關剛啟用時，供電負荷比較小，瞬時電流沖擊力也比較小，對開關造成影響小，繼電保護不動作。但隨著使用時間的增加，開關負荷也隨之增加，瞬時電流沖擊力也比較大，一旦超過繼電保護裝置的動作值，就會發生開關拒合問題。只要合理減少101開關合閘時所帶負載，就能降低瞬時電流對開關造成沖擊力，保證開關順利合閘。雖然通過此種方法，無法從根本上解決開關拒合問題，但卻可以有效降低瞬時沖擊電流造成影響，提升101開關使用壽命，提升繼電保護運行的穩定性。

4.2主變差動保護問題的處理措施

將繼電保護裝置重新接入系統中，并啟動運行，發現35kV側負荷功率如果超過620kW，則繼電保護裝置會立即啟動，如果調整設定值，將其改為0.2A，繼電保護裝置啟動時間將會延遲5s左右。這就可以充分說明，在繼電保護裝置中流過了超過定值的電流，但此種問題無法及時發現。為解決這一問題，需要進行系統的計算和分析，先顯示35kV側的Kpm值為1.40，35kV側CT變化比為200/5，卻被錯誤的認為是400/5【2】，改正之后在重新調試，沒有再發生主變差動保護動作問題，主要原因在繼電保護系統中，采用了不同生產線，生產的開關，其材質和成分存在一定的差異，因此，繼電保護整定時，必須合理設定每個設備及零部件的參數值及保護限定值，避免在后期運行中發生匹配準確性不足等問題，從而保證繼電保護裝置運行的穩定性和可靠性。

4.3低壓側近區問題處理措施

在低壓側近區整定和高壓側繼電保護裝置相互匹配的過電流保護裝置，并保證該裝置具有良好的限流功能和速斷功能，一旦發生故障可以速斷，降低對繼電保護裝置造成的影響。如果繼電保護系統中，高壓側閉鎖過電流的靈敏度明顯高于低壓側母線的靈敏度，就需要對低壓側過流進行分段處理，一段為限時速斷，另一段為過電流保護段。其中前者用以配合出現的速斷問題，后者則用來配合出現的過電流。總而言之，通過合理增設限時速斷功能，可有效降低繼電保護系統中發生低壓側近區問題的概率，以便及時反應，快速解決問題，保證繼電保護裝置安全、穩定運行。

結束語

本文結合理論實踐，分析了繼電保護的幾個常見問題，分析結果表明，針對開關拒合、主變差動保護、低壓側近區等問題，需要操作人員在具體工作中熟練應用各種經驗、定位、分段等手段，對存在問題進行全面系統分析，及時出了各種問題，保證繼電保護裝置能夠安全、持續、穩定的運行。

參考文獻：

[1]劉昊瑋.繼電保護的常見故障及維修技術探討[J].城市建設理論研究（電子版），2017（30）：25.

[2]安哲.電氣繼電保護的常見故障及維修技術探討[J].產業與科技論壇，2018，v.17（12）：84-85.

作者簡介：

黃建生（1986-）男，漢族，福建龍巖，華電福新周寧抽水蓄能有限公司，主要研究方向：電氣二次。