电力系统继电保护故障分析与处理措施

张永霞

（国网福建武夷山市供电有限公司，福建 南平 354300）

0 前言

继电保护装置是主要的电力系统维护装置之一，其为整体电力系统的平稳运行提供了重要的支撑作用。在实际运行过程中继电保护装置主要包括逻辑模块、测量模块、执行模块3个方面，其通过对故障信号及非故障信号的有效辨识确定，可采取适当的继电保护措施，因此对电力系统中继电保护故障进行全面分析具有非常重要的意义。

1 电力系统继电保护故障分析

1.1 开关设备故障

在电力系统继电保护装置运行过程中，开关设备是应用较为普遍的设备构件之一，其对于电力系统的正常运行起着至关重要的作用，而现阶段电力配电网络中，大多采用配电变压器电力输送的模式，这种模式下变电站开关就成为电力输送主要控制模块，而由于相关变电站开关站并没有实现全面自动化控制，这就导致负荷开关为主要的继电保护设备，在一定程度上也增加了开关设备运行故障风险。

1.2 运行故障

在电力系统继电保护装置运行过程中，运行故障的发生不可避免，其主要是由于继电保护装置长时间运行过程中局部装置高温导致的设备失误，或者灵敏度丧失情况。电力系统继电保护装置运行故障在实际运行中主要体现在主变差动保护开关拒合，同时电压互感器会出现二次电压回路情况，同时在实际运行过程中电压互感器内部零件性能会出现下滑趋势，由于电压互感器是整体继电维护装置保护动作的初始位置，若电压互感器出现了运行故障则会导致后续继电保护装置风险故障的产生。

1.3 互感器饱和故障

在现阶段电力输送网络发展过程中，社会生产生活所需电容量的增加促使电力设备负荷出现了不断加重的情况，随之促使电力输送电流量不断增加，在电力输送网络正常运行的情况下，电流互感器运行误差可在电流短路情况下，出现电流成倍增加的情况，随之促使整体继电保护装置的灵敏度出现下滑情况，最终导致整体继电保护装置保护动作的失灵。同时在电流短路情况出现时，电流互感器会出现瞬时饱和情况，这种现象会导致继电保护装置无法有效辨别较小的电流，而整体电力输送系统出口线路则会由于电流过大而发生适当动作，从而导致大面积电力输送瘫痪。

2 电力系统继电保护处理措施

2.1 常用电力系统继电保护故障排查措施

现阶段在电力系统中继电保护装置故障排除措施主要包括电位测量、负荷检查、直接观测、故障排查等方面。其中故障排除法主要是通过对电力系统继电保护装置内部故障位置与非故障位置的对比分析，结合电位测量措施对故障位置进行全面勘测。如在倒闸操作控制回路、断路器辅助节点及其串联节点故障排除时，可利用万用表电阻挡分区排除措施，根据万用表保护屏预警信号的出现情况确定具体的故障方式位置；而直接观察法要求线路巡查工作人员对整体继电保护装置进行全面核查，通过对继电器内部零件运行情况及接线头运行情况进行综合分析，确定线路故障位置，并采取适当的继电保护装置内部零件更换措施。必要情况下可结合其他设备进行测量判定工作，如针对高频通信异常情况，可根据滤波设备上桩头运行数据，结合滤波设备测量下桩头的措施，确定相应的电缆线路故障位置。

电位测量法主要通过二次回路各节点直流电压、电流检测的方式确定相应的继电保护故障发生方位，同时在实际应用中电位测量法还可以对开关控制回路导致的继电保护装置故障进行有效的分析，如开关回路断线、保护开关拒合、位置指示装置不明等；在电力系统继电保护故障排除过程中若出现交流回路故障，可利用负荷检测法进行处理，其主要通过合理的装置电气量选择，在参考电压或者参考电流一定的基础上确定相应的参考节点，可选择控制开关对侧或者本侧断路器潮流之和作为参考节点，通过对二次电流电压回路及其相位等电气量参数的控制，可获得相应的故障发生数据。

2.2 电力系统继电保护故障分析系统

故障分析系统在电力系统继电保护装置故障处理方面具有重要作用，其主要通过对继电保护故障的仿真分析，确定相关继电保护装置数据信息，从而进行相关继电保护装置设备参数的设置。在电力系统继电保护故障分析系统运行过程中，其可根据实际设备运行情况，如保护动作跳闸等，进行具体数据参数的显示，然后通过仿真数据与实际运行数据的对比分析，确定相关的继电保护故障处理方案。在实际运行过程中，电力系统继电保护故障处理系统可根据相应的故障发生情况进行仿真数据模拟，便于各种保护动作的合理配置。在继电保护装置硬件设计过程中需要依据电网硬件平台进行网络层拓扑架构的设置，依照相应的电力系统运行特点逐步开展继电保护装置故障信息的采集、分析、处理，便于整体继电保护系统智能一体化效用的有效发挥。

2.3 电力系统继电日常保护措施

在电力系统继电保护装置实际运行中，会受到多种因素的影响，而对电力系统继电保护装置进行适当的维护措施对于继电保护装置使用性能的提升非常必要。首先相关电力系统运行维护人员可结合继电保护装置运行情况，制定继电保护装置清洁工作规范，确定相关的继电保护装置清洁位置及标准，并控制其他电气设备与继电保护设备维持一定的距离，降低短路对继电保护装置的影响；其次在电气保护装置运行的相关阶段，电力系统继电保护装置工作人员可组织内部人员进行定期故障核查，利用电位测量、负荷检测等方法进行全面分析，及时发现继电维护设备运行故障，及时采取控制措施，并对继电保护装置检测维护工作进行记录管理，保证整体继电保护体系的完整。

2.4 微机故障处理技术

微机保护装置的设置主要通过电子电路的合理配置对内部机电保护装置故障进行有效处理。在微机故障处理技术实际运行中经常会发生电场强磁场干扰的情况，因此在微机保护技术实际运行中需配合相关抗干扰措施同步运行。微机故障处理技术主要通过容错设计实现继电保护装置自我维护管理，通过冗余的设备在线运行可保证整体装置的持续运行，有效避免常规继电保护装置设计导致的装置运行障碍。在进行具体参数设置过程中，可采取定值设定、参数优化更新的方法进行权限设置，便于继电保护措施的有效实施。在我国电力系统的继电保护设备故障处理过程中，为了保证微机故障处理技术的有效实施可采取继电保护装置接地模式。促使整体装置外部与地面具有一定的接触面积，提高整体设备运行过程中微机设备的抗干扰能力，结合电磁干扰防护装置的应用，可对继电保护装置连接电缆进行屏蔽防护层的加设，保证整体微机故障处理装置的稳定运行。

结论

综上所述，在电力系统继电保护系统运行过程中，主要有开关设备、运行故障等几个方面的问题，在实际故障处理过程中，可结合相关故障出现情况利用负荷检测、电位检测、直接观察等方式进行电力系统继电保护装置故障的有效排查，在继电保护装置日常维护的基础上，可综合利用微机故障处理技术、继电保护分析系统进行故障自动分析处理，保证整体继电保护装置的稳定运行。