继电保护运行中的常见故障及处理措施
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摘 要：继电保护技术主要是诊断系统故障和危机系统安全运行的异常工况，进而为用户的正常生活提供保证。现阶段，我国供电系统规模在不断地扩大，供电故障和不断出现，严重影响着电力系统的正常运行。文章结合自身的工作实际，系统探讨了电力系统的常见故障，并分析了继电保护技术在其中发挥的重要作用。
关键词：继电保护；供电系统；常见故障；故障处理
中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）35-0098-02
继电保护是确保电力系统安全稳定运行的有效措施之一，广泛应用于变电站中。继电保护装置主要可监测电网的运行，并记录故障发生的位置和性质，从而为故障的处理提供有价值的信息。在本文中，笔者分析了电网运行中的常见故障，并分析了继电保护技术在确保电网正常运行中的重要性。
1 继电保护的组成和特点
1.1 继电保护的作用
在电力系统被保护元件发生故障的时候，继电保护装置能自动、有选择性地将发生故障元件从电力系统中切除掉来保证无故障部分恢复正常运行状态，使故障元件避免继续遭到损害，以减少停电的范围；如果被保护元件出现异常运行状态时，继电保护装置能及时反应，发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。
1.2 两个特点
1.2.1 装置可靠性高
通过实践证明，继电设备有非常高可靠性。主要表现在以下两个方面：第一，微机继电设备元件的稳定性高。设备运行过程中，元件特性不随温度波动、使用年限等方面的变化而变化。第二，设备运行趋向自动化，可以自动对设备元件的工作状况进行监测分析，提高继电系统运行的安全性。同时，随着计算机和通信技术的发展和进步，继电保护装置向一体化、智能化发展，使其稳定性和可靠性进一步提高。
1.2.2 兼容性比较强
为了满足继电系统运行的需要，设计人员在设计微机继电系统的过程中，注重系统的兼容性设计。通过减少设备的盘数，到达减小设备体积的目的。同时，注重增加设备的辅助功能，扩大其使用范围，满足不同继电系统运行的需要。
2 继电保护运行中的常见故障分析
2.1 电压互感器二次回路故障
电压互感器及电流互感器二次回路作为继电保护运行的重要设备，其故障将造成严重后果，同时也是二次回路中的薄弱环节。由于PT二次电压回路上的故障而导致的严重后果是保护误动或拒动。据运行经验，电压互感器二次回路故障主要表现为以下几个方面：①二次中性点多点接地或未接地，二次未接地（虚接）除了变电站接地网的原因，更多是由接线工艺引起的。这将造成各相电压的不平衡，引起阻抗元件和方向元件拒动或误动，在平时运行中较难排查，因而应在投运验收中；②PT开口三角电压回路断线，将造成零序保护的据动；③PT二次失压；开断设备性能和二次回路不完善引起的二次失压也是常见故障。
2.2 电流互感器饱和问题
目前，各变电站中主要应用的仍是电磁式电流互感器，其饱和问题仍是影响继电保护正确动作的重要原因之一。在各种系统中，短路问题是造成电流互感器饱和问题的主要原因。电流互感器饱和时一次电流全部变为励磁电流，使其二次电流无法线性传变，导致断路器保护的拒动，引起系统越级跳闸等问题。
2.3 电源故障
电源是继电设备正常运行的保证。微机继电设备工作过程中，电源输出功率较小，输出电压也随之降低，严重时将导致继电保护装置无法正确工作，出口继电器、重动继电器无法正确动作。
2.4 干扰和绝缘问题
继电对系统进行检测时，主要根据线路电路来判断线路故障。然而，在实际检测中容易受到手机、对讲机等现代通讯设备的影响，造成微机继电元件的误动。同时，微机继电系统具有集成度高。线路密集的特点，长期使用的过程中，电路表面产生的静电会吸附大量的灰尘，并在电路原有的连接点上出现新的导电通道，导致继电微机系统检测故障。而因现场运行环境、施工工艺等原因造成的二次电缆绝缘降低问题也是继电保护正确运行的重大隐患。
3.1 记录故障原因
由于继电在运行中会出现各种常见故障，工作人员因对这些故障产生原因、故障表现形式、后果等方面做详细记录，为后期的故障处理提供可靠的依据。故障信息的详细程度是顺利解决运行故障的重要因素，检查过程中，如果一次系统故障未对继电保护装置产生影响，该故障则不属于微机继电的常见故障。相反，如果对微机继电保护产生影响，工作人员应先对故障情况作详细记录，故障处理完后再开展其他工作，减少对故障修复的影响。
3.2 元件的参照替换
继电保护系统在长期使用过程中，由于元件老化和故障容易对整个继电保护系统产生影响。因此，工作人员也可以采用以下两个方面处理微机继电故障：第一，替换法。替换法是处理微机继电元件故障的主要方式，即当设备元件出现问题时，可以采用新的元件对故障元件进行更换，保证继电系统的正常运行。第二，参照法。所谓参照法，即设备出现故障时，通过对比故障发生前后设备运行的参数，及时找出设备故障的原因。参照法的适用范围非常广，不仅能使用于接线错误二出现的测试值偏差，还对处理回路改造后二次系统无法正常运行具有良好的效果。
3.3 提高设备抗干扰性
由于继电设备在实际运行中，容易受到各种通讯设备的影响，造成继电保护故障。目前常见的干扰系统主要有两种：即共模T-扰干扰和筹模干扰。共模T-扰干扰对电路导线的干扰极大，严重影响继电保护装置对故障信号的接收；筹模干扰容易导致设备的二次回路出现故障，影响设备的正常运行。针对两种干扰形式，可以采取以下措施对设备的干扰：第一，硬件抗干扰。通过改变保护柜制作材料，可以有效加强硬件设备抗干扰的能力。例如：用铁质材料做保护柜，可以达到屏蔽电场和磁场的效果。这种屏蔽既可以信号干扰，又可以保证测控装置与现场信号间的联系。第二，软件抗干扰。保证板布线中信号电路间的距离，减少零件间的相互干扰。同时，可以通过降低设备屏蔽层对信号的阻抗值，加强二次回路的抗干扰能力。
4 结 语
继电保护装置的正确运行是保证电力系统可靠运行的基础，因而继电保护专业人员必需具备继电保护理论知识和现场实践，应根据运行实践经验总结常见的装置和二次故障及其排查方法、改进措施。熟悉电力系统基础知识、掌握事故分析方法、总结缺陷查找步骤、严格执行反事故措施、提升继电保护设备性能、完善保护逻辑是提升继电保护常见故障排查效率和提高继电保护稳定性、正确性的有力措施。同时，继电保护技术日益呈现出向微机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展的趋势，实际工作中应根据继电保护发展新的特点，对常见的运行故障加以分析，总结处理故障的经验，保障电网的安全稳定运行。
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