繼電保護裝置故障原因分析與解決策略

周磊 牛夢嬌 熊一衡

摘要：隨著社會經濟和科學技術的發展，我國的電力行業也取得了長足的進步，尤其是高壓及特高壓輸電技術在全世界范圍內都處于領先地位。繼電保護裝置是電網建設中常用到的一種設備，隨著行業的發展，繼電保護裝置也在不斷的更新換代。但在當前的電網運行過程中，繼電保護裝置時不時的會出現誤動故障，該故障是電網運行過程中最常見的故障之一。不僅給人們的正常工作和生活帶了了巨大困擾，也給電網企業造成了巨大的經濟損失。文章結合過往經驗及實際情況，對繼電保護誤動進行分析和研究，以供參考。

關鍵詞：繼電保護;誤動;故障

繼電保護裝置在運行過程中出現誤動的情況已經屢見不鮮，包括國家電網在內的供電企業均受到繼電保護誤動的困擾。該故障不僅影響了繼電保護裝置的正常運行，而且給供電企業也帶來較沉重的經濟負擔。以國家電網的體量和規模來講，哪怕誤動所造成的影響只有幾秒鐘，也會造成上百萬的損失，若是因為誤動導致其它設備的損壞，損失會更加嚴重。因此，解決繼電保護誤動故障，保證電網的正常運行已經迫在眉睫。繼電保護裝置從結構上來講還比較復雜，精密元器件和中子系統較多，要求工作人員在檢修時務必嚴謹細心，要對各個環節逐一檢查，確保繼電保護裝置內部系統運行的穩定性，使其更好地發揮出繼電保護的功能。

一、繼電保護裝置簡介

電網在運行過程中，有時會因為各種各樣的主觀及客觀因素而產生威脅，導致電網出現癱瘓或是故障。此時繼電保護裝置起到的作用就是向工作人員發出警告或是向斷路器發出跳閘命令，以終止威脅帶來更大的損失。根據電流保護原則，繼電保護裝置可以分為過電流保護裝置、電流速斷保護裝置、定時限過電流保護裝置、反時限過電流保護裝置以及無時限電流速斷裝置。繼電保護裝置的特點在于能夠單獨立運行，也能連接電腦運行，操作簡便，反應靈敏，性價比也比較高。

隨著國家和社會對電網運行穩定性的要求越來越高，傳統的繼電保護裝置已經無法滿足現代微機繼電保護的校驗工作，在這種情況下，微機電保護測試儀應運而生。常見的微機電保護測試儀有兩種形式，一種使用的是傳統的OCL功放，體積較大，動態范圍狹窄，精確度不高;另一種使用的是數字功放，體積小，重量輕且精度高，是繼電保護裝置未來發展的主要形式和方向。

二、繼電保護裝置出現誤動故障的原因分析

根據各大電力企業對繼電保護裝置運行過程中出現的故障原因分析和研究，導致繼電保護裝置出現誤動的原因并非一個，而是多種因素綜合作用下的結果。

1、工作電源使用不當

無論任何裝置，都需要電源提供動力才能正常運行，繼電保護裝置也不例外。如果繼電保護裝置中的電源出現故障，則很容易導致繼電保護裝置出現誤動現象。部分供電企業為了節約成本，提高企業的經濟效益，在采購電源時沒有嚴格審核產品來源以及生產廠家的相關資質，只貪圖價格便宜，導致一些不合格的電源被投入使用，結果給企業造成更大的經濟損失。沒有質量保證的電源其工作性能也得不到保證，電流及電壓的起伏變化較大，會給繼電保護裝置的正常運行造成極大的影響。另外，質量較差的電源通常紋波系數也比較高，不僅會縮短裝置的使用壽命，還會造成誤動故障，導致整個電網都沒法正常運行。

2、電流互感器接線方式錯誤

另一個導致繼電保護裝置出現誤動故障的原因就是電流互感器的接線方式錯誤。出現這一類錯誤基本上都是作業人員在接線過程中沒有認真負責的工作，再加上繼電保護裝置的線路十分復雜，稍不注意就會導致互感器的接線方式錯誤，進而對繼電保護裝置的運行造成影響。

3、外部及內部干擾影響

繼電保護裝置在運行過程中受到的影響大體上可以分為兩個來源，一個是外部因素，一個是內部因素。內部因素的干擾主要來自于切換接觸點時所產生的高強頻電磁信號，外部因素的干擾則是因為浪涌電壓，這兩種情況都會造成繼電保護裝置的誤動故障，應當引起工作人員的重視。

三、繼電保護裝置誤動故障實例分析

文章以某電力供應企業的繼電保護裝置誤動故障為例，通過對故障現場及相關數據的分析，總結出了以下幾點導致誤動故障的原因：

1、啟備變參數

該電力供應企業所使用的繼電保護裝置型號為LY2000數字式變壓器保護裝置，在0啟備情況下變額定容量為50000/30000-30000KVA，額定電流是2.4/2749.3-2749.3A，額定電壓是0±8×1.25%，6.3-6.3KV。

2、誤動故障出現經過

該電力供應企業0啟變2套設備以為繼電保護裝置的誤動故障而對電網的正常運行造成了嚴重影響，繼電保護裝置出現誤動故障時恰逢該區域內出現雷電天氣，該設備中的A、B柜出現了誤動動作，當繼電保護裝置出現誤動故障后，該電力供應企業的工作人員對繼電保護裝置中的0啟備變進行了多次檢修，但均未發現任何故障。

3、出現誤動故障的原因分析

該電力供應企業在誤動故障出現后召集多名專家進行了分析和研究，該過程使用的是廠家提供的故障錄波分析軟件，主要對流經繼電保護裝置的所有電流進行了分析，并對各電流之間的差值進行了計算，發現流經該繼電保護裝置的電流以基波電流為主，并且該電流中的諧波是不變的，并且存在三次以上的諧波，三相差流保持同向運動。在此基礎上得出以下結論：繼電保護裝置中A相相制的動電流為70.24A，相差流為0.236A;B相制的動電流為4.081A，相差流為3.203A;C相制的動電流為3.596A，相差流為3.374A。

通過對以上結論的分析，再加上對故障現場的實地勘察，發現繼電保護裝置是在雷擊瞬間出現了接地故障，原因在于0號啟備變高壓側在運行過程中受雷擊影響，導致一次中性點接地，但啟備變的低壓側不需要接地，因此電流只能從高壓側通過，導致了繼電保護裝置出現誤動故障。除了上述原因外，該電力供應企業所選用的繼電保護裝置與實際需求不匹配也是導致誤動故障的主要原因之一，在這種情況下容易導致繼電保護裝置中的差動保護整定值變小，在雷擊時的抵抗力變弱，使差流變大，從而影響到裝置中各個環節運行的穩定性。

四、避免出現繼電保護裝置誤動故障的主要策略

1、建立健全的繼電保護管理機制

有效的繼電保護管理機制能夠有效防止裝置出現誤動故障，它能夠避免絕大部分導致誤動故障的因素出現。首先，該機制要能夠對工作人員起到約束作用，能夠及時制止違反規定的操作和行為;另外，健全的繼電保護管理機制能夠將責任明確到個人，防止誤動故障發生時出現相互推諉的情況，在機制的管理下相關的工作人員能夠以較高的要求規范自身行為，養成良好的工作習慣，避免誤動故障的發生。

2、制定完善的工作計劃

繼電保護裝置在長時間的運行下很容易出現零件老化的現象，進而對整體運行造成影響，因此要制定完善的工作計劃，明確規定對繼電保護裝置的檢修時間及檢修范圍，對于檢修過程中發現的零件老化問題要及時進行更換，如更換無效就要考慮更換整個繼電保護裝置，堅決不能有“勉強湊合能用”這種思想，同時積極引進國內外的先進設備，提高繼電保護裝置的工作效率，防止出現誤動故障。

五、結束語

繼電保護裝置出現誤動故障并不是一種因素造成的，通常情況下是多種因素綜合作用的結果，因此要認真分析故障的起因、經過和結果，爭取找到所有的因素一并排除，確保繼電保護裝置的長久運行。另外，還要建立有效的繼電保護裝置管理機制，制定完善的工作計劃，促進我國電力行業的可持續發展。

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