電力系統(tǒng)繼電保護(hù)常見(jiàn)故障與對(duì)策分析

關(guān)亞男 卞龍

摘 要：繼電保護(hù)工作是確保電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定的最重要的一道防線(xiàn)，在工作中，一方面應(yīng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行原因分析及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施及預(yù)控措施。另一方面，要加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍建設(shè)，培養(yǎng)綜合性技術(shù)人才，積極探索新形式下的繼電保護(hù)管理工作，保證繼電保護(hù)的安全可靠，促進(jìn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);故障;對(duì)策

0引言

進(jìn)入新時(shí)代，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的有力推動(dòng)下，社會(huì)化大生產(chǎn)、居民日常生活對(duì)電力能源的需求量與日俱增。這固然從側(cè)面能夠反映出經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)，但另一方面又給電力企業(yè)安全、穩(wěn)定、可靠的供電提出了更高的要求。繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)重要的組成部分。

1繼電保護(hù)的常見(jiàn)故障類(lèi)型和應(yīng)對(duì)措施

1.1CT、PT接地問(wèn)題引起保護(hù)誤動(dòng)及拒動(dòng)

所有互感器的二次繞組回路都必須有且只能有一點(diǎn)接地。現(xiàn)場(chǎng)由于等電位地網(wǎng)及二次回路接地不規(guī)范，二次電氣設(shè)備繁多且二次回路接線(xiàn)復(fù)雜，再加上電纜絕緣老化以及人為接線(xiàn)錯(cuò)誤等因素，導(dǎo)致二次回路經(jīng)常出現(xiàn)多點(diǎn)接地的安全隱患，在外部嚴(yán)重干擾情況下，出現(xiàn)繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作或拒動(dòng)的安全事故。如當(dāng)PT二次回路出現(xiàn)多點(diǎn)接地，在一次系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障的時(shí)候，因故障點(diǎn)電位及變壓器中性點(diǎn)電流的影響，造成保護(hù)裝置采樣到的二次電壓與實(shí)際故障相電壓不一致，對(duì)保護(hù)裝置的動(dòng)作行為產(chǎn)生影響，出現(xiàn)保護(hù)拒動(dòng)或者誤動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn);當(dāng)CT二次回路出現(xiàn)多點(diǎn)接地，當(dāng)一次系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障的時(shí)候，因二次電流回路存在分流，導(dǎo)致保護(hù)裝置采樣到的電流出現(xiàn)一定的偏差，對(duì)保護(hù)裝置的動(dòng)作行為產(chǎn)生影響，出現(xiàn)保護(hù)拒動(dòng)或者誤動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。為了提高繼電保護(hù)的可靠性，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)二次回路的檢查，嚴(yán)格按照相關(guān)的檢驗(yàn)規(guī)程、規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn)，嚴(yán)禁出現(xiàn)少項(xiàng)、漏項(xiàng)的情況。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)可通過(guò)二次回路的絕緣檢查，來(lái)排查CT、PT二次回路是否存在多點(diǎn)接地的安全隱患。

1.2電流互感器飽和引起的保護(hù)誤動(dòng)

1電流互感器在設(shè)計(jì)選型上未選用容量足夠的保護(hù)級(jí)電流互感器。

2在施工調(diào)試階段，電流互感器因安裝、調(diào)試等因素造成現(xiàn)場(chǎng)組別接線(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)選用計(jì)量級(jí)電流互感器。針對(duì)這一故障，應(yīng)采取如下對(duì)策。

一是，在設(shè)備選型上應(yīng)進(jìn)行電流互感器的核算，根據(jù)電力系統(tǒng)短路容量來(lái)合理選擇電流互感器的容量，滿(mǎn)足相關(guān)繼電保護(hù)裝置上下級(jí)整定配合和可靠性的要求。

二是，在施工調(diào)試階段，應(yīng)認(rèn)真核對(duì)圖紙與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際接線(xiàn)情況，根據(jù)廠(chǎng)家提供的電流互感器銘牌及伏安特性報(bào)告，確認(rèn)CT組別，防止差動(dòng)保護(hù)電流互感器組別選擇不當(dāng)。

三是，還可以通過(guò)實(shí)測(cè)差動(dòng)保護(hù)電流互感器CT10%誤差曲線(xiàn)查找最大短路電流下的允許阻抗與實(shí)測(cè)的二次交流負(fù)載阻抗進(jìn)行比較，校核電流互感器在可能出現(xiàn)的最大穿越電流作用下，電流互感器是否會(huì)飽和以及差動(dòng)保護(hù)是否會(huì)誤動(dòng)作。

1.3繼電器誤動(dòng)作引起的跳閘事故

近年來(lái)，隨著微機(jī)保護(hù)及集成型斷路器操作箱的廣泛應(yīng)用，繼電器廣泛運(yùn)用于繼電保護(hù)中，繼電器的可靠性直接影響著繼電保護(hù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在電力生產(chǎn)運(yùn)行中，常出現(xiàn)因繼電器動(dòng)作功率低，在系統(tǒng)有較大擾動(dòng)時(shí)繼電器誤動(dòng)作，導(dǎo)致斷路器誤跳閘或保護(hù)裝置誤動(dòng)作的事故案例。為了提高二次回路繼電器的可靠性，現(xiàn)場(chǎng)二次回路及保護(hù)裝置可采取如下預(yù)控措施：

1在設(shè)計(jì)上應(yīng)對(duì)繼電器用途、型號(hào)、廠(chǎng)家及參數(shù)進(jìn)行最佳設(shè)計(jì)。

2對(duì)二次回路中重要的出口繼電器及保護(hù)開(kāi)入信號(hào)，應(yīng)采取防止繼電器誤動(dòng)的措施。如外部開(kāi)入不經(jīng)閉鎖直接跳閘的重要回路，應(yīng)在啟動(dòng)開(kāi)入端采用大功率中間繼電器，并要求其動(dòng)作電壓在55%～70%Un范圍內(nèi)，動(dòng)作功率不低于5W。

3保護(hù)裝置重要光耦開(kāi)入信號(hào)應(yīng)使用強(qiáng)電光耦電源。在保護(hù)裝置內(nèi)，涉及直跳回路開(kāi)入量應(yīng)設(shè)置必要的延時(shí)防抖措施，防止由于保護(hù)開(kāi)入量的短暫外部干擾造成保護(hù)裝置誤動(dòng)出口。

4對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)不滿(mǎn)足反措要求的繼電器，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行整改，消除隱患。

1.4定值整定問(wèn)題引起的保護(hù)誤動(dòng)及拒動(dòng)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)定值的正確整定和執(zhí)行是保證繼電保護(hù)裝置正確動(dòng)作的兩個(gè)重要條件。現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員在執(zhí)行定值時(shí)，往往因?yàn)樵O(shè)備及人為等多種因素出現(xiàn)誤整定的情況。主要原因有：

1繼電保護(hù)定值在執(zhí)行過(guò)程中因人為因素導(dǎo)致的保護(hù)誤整定，如定值核對(duì)錯(cuò)誤、保護(hù)定值數(shù)據(jù)執(zhí)行錯(cuò)誤、控制字、跳閘矩陣執(zhí)行錯(cuò)誤、軟壓板執(zhí)行錯(cuò)誤、定值區(qū)執(zhí)行錯(cuò)誤等。

2在設(shè)計(jì)、基建、技改等階段未能及時(shí)、準(zhǔn)確地向保護(hù)計(jì)算人員提供有關(guān)的計(jì)算參數(shù)、圖紙等。

針對(duì)以上發(fā)生誤整定的各種原因，應(yīng)從整定計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行、定值核對(duì)、人員培訓(xùn)等方面制定措施，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)定值、圖紙的管理，并建立各個(gè)設(shè)備的保護(hù)資料檔案。技術(shù)人員需要詳細(xì)了解保護(hù)裝置和現(xiàn)場(chǎng)情況，定值單內(nèi)容應(yīng)全面、細(xì)致，執(zhí)行時(shí)要認(rèn)真仔細(xì)，具體到每個(gè)細(xì)節(jié)。同時(shí)，根據(jù)相關(guān)定值管理規(guī)定，定期對(duì)保護(hù)定值進(jìn)行復(fù)核。

1.5繼電保護(hù)裝置質(zhì)量問(wèn)題引起的保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)

繼電保護(hù)裝置質(zhì)量問(wèn)題引起的保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)主要的原因有：

1繼電保護(hù)裝置零部件質(zhì)量不合格，精度低。

2繼電保護(hù)裝置原理和保護(hù)邏輯功能存在缺陷導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。

3繼電保護(hù)裝置開(kāi)關(guān)電源模塊異常導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置退出運(yùn)行甚至引起保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。

4繼電保護(hù)裝置運(yùn)行年限及運(yùn)行環(huán)境等問(wèn)題造成元器件的老化，從而影響繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的工況。

針對(duì)上述問(wèn)題，可采取如下措施。首先，保護(hù)裝置的選型、功能配置、邏輯，必須滿(mǎn)足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程、規(guī)定及其他相關(guān)的設(shè)計(jì)、技術(shù)監(jiān)督文件的要求，并經(jīng)相關(guān)繼電保護(hù)管理部門(mén)同意。保護(hù)裝置選型應(yīng)采用質(zhì)量?jī)?yōu)良、技術(shù)成熟、性能可靠的產(chǎn)品。其次，加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置較薄弱環(huán)節(jié)的開(kāi)關(guān)電源模塊校驗(yàn)及更換。最后，繼電保護(hù)裝置應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)的檢驗(yàn)規(guī)程、規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)于繼電保護(hù)裝置運(yùn)行年限超期的，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行保護(hù)裝置安全性評(píng)估及升級(jí)改造，提高繼電保護(hù)裝置的可靠性。

2結(jié)束語(yǔ)

綜上述，繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，繼電保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行中發(fā)生故障，會(huì)給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。因此，生產(chǎn)運(yùn)行管理中可以通過(guò)對(duì)典型的、常見(jiàn)的繼電保護(hù)故障進(jìn)行分析探討，舉一反三，并采取有效的處理對(duì)策和預(yù)防措施，提升電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]探討電廠(chǎng)繼電保護(hù)裝置檢修與管理[J].吳小忙.? 王寶琳. 黑龍江科技信息. 2020（01）.

[2]分析繼電保護(hù)的作用及故障處理方法[J].張沖.? 硅谷. 2020（17）.