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[摘 要]本文对电力系统继电保护装置运行过程中常见故障进行分析，提出一些继电保护故障的处理方法和措施。
[关键词]继电保护装置 故障 分析 对策
中图分类号：TV54.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-014-02
继电保护装置是电力系统密不可分的一部分，是保障电力设备安全和防止、限制电力系统大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。实践证明，继电保护一旦发生不正确动作，往往会扩大事故，酿成严重后果。本文对电力系统继电保护装置在运行过程中常见故障进行分析，提出一些继电保护故障的处理方法和措施。
一、电力系统继电保护的作用与要求
（一）电力系统继电保护作用
电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况属于不正常运行状态。例如，因负荷超过电气设备的额定值而引起的电流升高（一般又称过负荷），就是一种最常见的不正常运行状态。由于过负荷，使元件载流部分和绝缘材料的温度不断升高，加速绝缘的老化和损坏，就可能发展成故障。此外，系统中出现功率缺额而引起的频率降低，发电机突然甩负荷而产生的过电压，以及电力系统发生震荡等，都属于不正常运行状态。
故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。事故，就是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏。系统故障的发生，除了由于自然条件的因素（如遭受雪击等）以外，一般都是由于设备制造上的缺陷、设计和安装的错误，检修质量不高或运行维护不当而引起的。因此，只要充分发挥人的主观能动性，正确地掌握客观规律，加强对设备的维护和检修，就可以大大减少事故发生的机率，把事故消灭在发生之前。在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。
（二）繼电保护的基本要求
继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。可靠性是指继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作，在正常运行状态时，不该动作时应可靠不动作。速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，以减轻损坏程度，指保护装置应尽快切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。
二、继电保护常见故障分析
继电保护装置是电力系统密不可分的一部分，是保障电力设备安全和防止、限制电力系统大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。实践证明，继电保护一旦发生不正确动作，往往会扩大事故，酿成严重后果。继电保护常见故障有：
（一）定值的问题
1.整定计算的错误由于电力系统的参数或元器件的参数的标称值与实际值有出入，有时两者的差别比较大，则以标称值算出的定值较不准确。
2.设备整定的错误人为的误整定有看错数据值、看错位置等现象发生过。其原因主要是工作不仔细，检查手段落后等，才会造成事故的发生。因此，在现场继电保护的整定必须认真操作、仔细核对，把好通电校验定值关，才能避免错误的出现。
3.定值的自动漂移引起继电保护定值自动漂移的主要原因有几方面：①受温度的影响；②受电源的影响；③元器件老化的影响；④元件损坏的影响。
（二）装置元器件的损坏
1.三极管击穿导致保护出口动作。
2.三极管漏电流过大导致误发信号。
（三）回路绝缘的损坏
1.回路中接地易引起开关跳闸。
2.绝缘击穿造成的跳闸如：一套运行的发电机保护，在机箱后部跳闸插件板的背板接线相距很近，在跳闸触点出线处相距只有2mm，由于带电导体的静电作用，将灰尘吸到了接线焊点的周围，因天气潮湿两焊点之间形成导电通道，绝缘击穿，造成发电机跳闸停机事故。
3.不易检查的接地点在二次回路中，光字牌的灯座接地比较常见，但此处的接地点不容易被发现。
（四）接线错误
1.接线错误导致保护拒动。
2.接线错误导致保护误动。
（五）抗干扰性能差
运行经验证明晶体管保护、集成电路保护以及微机保护的抗干扰性能与电磁型、整流型的保护相比较差。集成电路保护的抗干扰问题最为突出，用对讲机在保护屏附近使用，可能导致一些逻辑元件误动作，甚至使出口元件动作跳闸。在电力系统运行中，如操作干扰、冲击负荷干扰、变压器励磁涌流干扰、直流回路接地干扰、系统和设备故障干扰等非常普遍，解决这些问题必须采取抗干扰措施。
（六）误碰与误操作的问题
1.带电拔插件导致的保护出口动作保护装置在运行中出现问题时，若继电保护人员带电拔插件，容易使保护装置的逻辑造成混乱，造成保护装置出口动作。
2.带电事故处理将电源烧坏工作人员在电源插件板没有停电的情况下，拔出插件进行更换，容易使电源插件烧坏。
（七）工作电源的问题
1.逆变稳压电源逆变稳压电源存在的问题：①波纹系数过高，可能造成逻辑的错误，导致保护误动作。要求将波纹系数控制在规定的范围以内。②输出功率不足。电源的输出功率不够，会造成输出电压的下降，如果下降幅度过大，导致比较电路基准值的变化，充电电路时间变短等一系列的问题，影响到逻辑配合，甚至逻辑判断功能错误。③稳压性能差。电压过高或过低都会对保护性能有影响。④保护问题。电压降低或是电流过大时，快速退出保护并发出报警，可避免将电源损坏。但电源保护误动作时有发生，这种误动作后果是严重的，对无人值班的变电站危害更大。
2.电池浮充供电的直流电源由于充电设备滤波稳压性能较差，所以保护电源很难保证波形的稳定性，即纹波系数严重超标。 3.UPS供电的电源在分析对保护的影响时应考虑其交流成分、电压稳定能力、带负荷能力等问题。
4.直流熔丝的配置问题直流系统的熔丝是按照从负荷到电源一级比一级熔断电流大的原则设置的，以保证回路上短路或过载时熔丝的选择性，若熔丝配置混乱，其后果是回路上过流时熔丝越级熔断。
（八）TV、TA及二次回路的问题
1.TV二次的问题。①TV二次保险短路故障；②TV二次开路故障。
2.TA二次的问题。①因TA端子松动，使母差保护不平衡电流超标；②TA二次开路造成保护装置死机。
（九）保护性能的问题
保护性能问题主要包括两方面，即装置的功能和特性缺陷。有些保护装置在投入直流电源时出现误动；高频闭所保护存在频拍现象时会误动；有些微機保护的动态特性偏离静态特性很远也会导致动作结果的错误。在事故分析时应充分考虑到上述两者性能之间的偏差。
三、继电保护故障的处理方法和措施
（一）继电保护故障的处理思路
1.正确充分利用微机提供的故障信息.对经常发生的简单事故是容易排除的，但对少数故障仅凭经验是难以解决的，应采取正确的方法和步骤进行。
2.正确对待人为事故.有些继电保护事故发生后，按照现场的信号指示无法找到故障原因，或者断路器跳闸后没有信号指示，无法界定是人为事故或是设备事故，这种情况的发生往往与工作人员的重视程度不够、措施不力、等原因造成。人为事故必须如实反映，以便分析和避免浪费时间。
3.充分利用故障录波和时间记录.微机事件记录、故障录波图形、装置灯光显示信号是事故处理的重要依据，根据有用信息作出正确判断是解决问题的关键。若通过一、二次系统的全面检查发现一次系统故障使继电保护正确动作，则不存在继电保护事故处理的问题；若判断故障出在继电保护上，应尽量维持原状，做好记录，做出故障处理计划后再开展工作，以避免原始状况的破坏给事故处理带来不必要的麻烦。
（二）常见的继电保护故障的处理方法
1.替换法：用完好的元件代替被认定有故障的元件，来判断它的好与坏，可以快速缩小故障的查找范围；
2.参照法：通过对正常设备和非正常设备的相关技术参数对比，找出不正常设备的故障点。这个方法主要用于检查接线错误、定值校验过程中测试值与预想值有比较大差异的故障。在进行改造和设备更换之后二次接线不能正确恢复时，可参照同类设备的接线。并在继电器定值校验时，如果发现某一只继电器测试值与整定值相差得比较远，此时，不可以轻易做出判断，判断该继电器特性不好，应当调整继电器上的刻度值，可用同只表计去测量其他相同回路同类继电器进行比较；
3.短接法：将回路某一段或一部分用短接线短接，来进行判断故障是否存在短接线范围内或者其他地方，这样来确定故障范围。此法主要是用在电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否完好。
（三）确保电力系统继电保护正常运行的措施
合理的人员配置，使人员调度和协助能顺利进行，明确人员工作目标，保证电力正常运行；完善规章制度，根据继电保护的特点，健全和完善保护装置运行管理的规章制度，继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩；对二次设备实行状态监测方法，对综合自动化变电站而言，容易实现继电保护状态监测。
四、结语
随着电力系统的快速发展，计算机和通信技术快速提高，继电保护技术也会面临新的挑战和机遇，其将沿着计算机化、网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化的发展方向去发展。我们将不断学习和总结继电保护技术，推动新技术的引进、应用，为我国电力技术的进步做出应有的贡献。
参考文献：
[1] 李佑光，林东.电力系统继电保护原理及新技术[M].科学出版社，2003.
[2] 吴晓梅，邹森元.电力系统继电保护典型保障分析[M].中国电力出版社，2001.
[3] 杨东山.中国电力继电保护技术的发展与展望[J].民营科技，2009-08-20.
[关键词]继电保护装置 故障 分析 对策
中图分类号：TV54.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-014-02
继电保护装置是电力系统密不可分的一部分，是保障电力设备安全和防止、限制电力系统大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。实践证明，继电保护一旦发生不正确动作，往往会扩大事故，酿成严重后果。本文对电力系统继电保护装置在运行过程中常见故障进行分析，提出一些继电保护故障的处理方法和措施。
一、电力系统继电保护的作用与要求
（一）电力系统继电保护作用
电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况属于不正常运行状态。例如，因负荷超过电气设备的额定值而引起的电流升高（一般又称过负荷），就是一种最常见的不正常运行状态。由于过负荷，使元件载流部分和绝缘材料的温度不断升高，加速绝缘的老化和损坏，就可能发展成故障。此外，系统中出现功率缺额而引起的频率降低，发电机突然甩负荷而产生的过电压，以及电力系统发生震荡等，都属于不正常运行状态。
故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。事故，就是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏。系统故障的发生，除了由于自然条件的因素（如遭受雪击等）以外，一般都是由于设备制造上的缺陷、设计和安装的错误，检修质量不高或运行维护不当而引起的。因此，只要充分发挥人的主观能动性，正确地掌握客观规律，加强对设备的维护和检修，就可以大大减少事故发生的机率，把事故消灭在发生之前。在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。
（二）繼电保护的基本要求
继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。可靠性是指继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作，在正常运行状态时，不该动作时应可靠不动作。速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，以减轻损坏程度，指保护装置应尽快切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。
二、继电保护常见故障分析
继电保护装置是电力系统密不可分的一部分，是保障电力设备安全和防止、限制电力系统大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。实践证明，继电保护一旦发生不正确动作，往往会扩大事故，酿成严重后果。继电保护常见故障有：
（一）定值的问题
1.整定计算的错误由于电力系统的参数或元器件的参数的标称值与实际值有出入，有时两者的差别比较大，则以标称值算出的定值较不准确。
2.设备整定的错误人为的误整定有看错数据值、看错位置等现象发生过。其原因主要是工作不仔细，检查手段落后等，才会造成事故的发生。因此，在现场继电保护的整定必须认真操作、仔细核对，把好通电校验定值关，才能避免错误的出现。
3.定值的自动漂移引起继电保护定值自动漂移的主要原因有几方面：①受温度的影响；②受电源的影响；③元器件老化的影响；④元件损坏的影响。
（二）装置元器件的损坏
1.三极管击穿导致保护出口动作。
2.三极管漏电流过大导致误发信号。
（三）回路绝缘的损坏
1.回路中接地易引起开关跳闸。
2.绝缘击穿造成的跳闸如：一套运行的发电机保护，在机箱后部跳闸插件板的背板接线相距很近，在跳闸触点出线处相距只有2mm，由于带电导体的静电作用，将灰尘吸到了接线焊点的周围，因天气潮湿两焊点之间形成导电通道，绝缘击穿，造成发电机跳闸停机事故。
3.不易检查的接地点在二次回路中，光字牌的灯座接地比较常见，但此处的接地点不容易被发现。
（四）接线错误
1.接线错误导致保护拒动。
2.接线错误导致保护误动。
（五）抗干扰性能差
运行经验证明晶体管保护、集成电路保护以及微机保护的抗干扰性能与电磁型、整流型的保护相比较差。集成电路保护的抗干扰问题最为突出，用对讲机在保护屏附近使用，可能导致一些逻辑元件误动作，甚至使出口元件动作跳闸。在电力系统运行中，如操作干扰、冲击负荷干扰、变压器励磁涌流干扰、直流回路接地干扰、系统和设备故障干扰等非常普遍，解决这些问题必须采取抗干扰措施。
（六）误碰与误操作的问题
1.带电拔插件导致的保护出口动作保护装置在运行中出现问题时，若继电保护人员带电拔插件，容易使保护装置的逻辑造成混乱，造成保护装置出口动作。
2.带电事故处理将电源烧坏工作人员在电源插件板没有停电的情况下，拔出插件进行更换，容易使电源插件烧坏。
（七）工作电源的问题
1.逆变稳压电源逆变稳压电源存在的问题：①波纹系数过高，可能造成逻辑的错误，导致保护误动作。要求将波纹系数控制在规定的范围以内。②输出功率不足。电源的输出功率不够，会造成输出电压的下降，如果下降幅度过大，导致比较电路基准值的变化，充电电路时间变短等一系列的问题，影响到逻辑配合，甚至逻辑判断功能错误。③稳压性能差。电压过高或过低都会对保护性能有影响。④保护问题。电压降低或是电流过大时，快速退出保护并发出报警，可避免将电源损坏。但电源保护误动作时有发生，这种误动作后果是严重的，对无人值班的变电站危害更大。
2.电池浮充供电的直流电源由于充电设备滤波稳压性能较差，所以保护电源很难保证波形的稳定性，即纹波系数严重超标。 3.UPS供电的电源在分析对保护的影响时应考虑其交流成分、电压稳定能力、带负荷能力等问题。
4.直流熔丝的配置问题直流系统的熔丝是按照从负荷到电源一级比一级熔断电流大的原则设置的，以保证回路上短路或过载时熔丝的选择性，若熔丝配置混乱，其后果是回路上过流时熔丝越级熔断。
（八）TV、TA及二次回路的问题
1.TV二次的问题。①TV二次保险短路故障；②TV二次开路故障。
2.TA二次的问题。①因TA端子松动，使母差保护不平衡电流超标；②TA二次开路造成保护装置死机。
（九）保护性能的问题
保护性能问题主要包括两方面，即装置的功能和特性缺陷。有些保护装置在投入直流电源时出现误动；高频闭所保护存在频拍现象时会误动；有些微機保护的动态特性偏离静态特性很远也会导致动作结果的错误。在事故分析时应充分考虑到上述两者性能之间的偏差。
三、继电保护故障的处理方法和措施
（一）继电保护故障的处理思路
1.正确充分利用微机提供的故障信息.对经常发生的简单事故是容易排除的，但对少数故障仅凭经验是难以解决的，应采取正确的方法和步骤进行。
2.正确对待人为事故.有些继电保护事故发生后，按照现场的信号指示无法找到故障原因，或者断路器跳闸后没有信号指示，无法界定是人为事故或是设备事故，这种情况的发生往往与工作人员的重视程度不够、措施不力、等原因造成。人为事故必须如实反映，以便分析和避免浪费时间。
3.充分利用故障录波和时间记录.微机事件记录、故障录波图形、装置灯光显示信号是事故处理的重要依据，根据有用信息作出正确判断是解决问题的关键。若通过一、二次系统的全面检查发现一次系统故障使继电保护正确动作，则不存在继电保护事故处理的问题；若判断故障出在继电保护上，应尽量维持原状，做好记录，做出故障处理计划后再开展工作，以避免原始状况的破坏给事故处理带来不必要的麻烦。
（二）常见的继电保护故障的处理方法
1.替换法：用完好的元件代替被认定有故障的元件，来判断它的好与坏，可以快速缩小故障的查找范围；
2.参照法：通过对正常设备和非正常设备的相关技术参数对比，找出不正常设备的故障点。这个方法主要用于检查接线错误、定值校验过程中测试值与预想值有比较大差异的故障。在进行改造和设备更换之后二次接线不能正确恢复时，可参照同类设备的接线。并在继电器定值校验时，如果发现某一只继电器测试值与整定值相差得比较远，此时，不可以轻易做出判断，判断该继电器特性不好，应当调整继电器上的刻度值，可用同只表计去测量其他相同回路同类继电器进行比较；
3.短接法：将回路某一段或一部分用短接线短接，来进行判断故障是否存在短接线范围内或者其他地方，这样来确定故障范围。此法主要是用在电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否完好。
（三）确保电力系统继电保护正常运行的措施
合理的人员配置，使人员调度和协助能顺利进行，明确人员工作目标，保证电力正常运行；完善规章制度，根据继电保护的特点，健全和完善保护装置运行管理的规章制度，继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩；对二次设备实行状态监测方法，对综合自动化变电站而言，容易实现继电保护状态监测。
四、结语
随着电力系统的快速发展，计算机和通信技术快速提高，继电保护技术也会面临新的挑战和机遇，其将沿着计算机化、网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化的发展方向去发展。我们将不断学习和总结继电保护技术，推动新技术的引进、应用，为我国电力技术的进步做出应有的贡献。
参考文献：
[1] 李佑光，林东.电力系统继电保护原理及新技术[M].科学出版社，2003.
[2] 吴晓梅，邹森元.电力系统继电保护典型保障分析[M].中国电力出版社，2001.
[3] 杨东山.中国电力继电保护技术的发展与展望[J].民营科技，2009-08-20.