电力系统继电保护动作故障研究

邹运 陈士刚 盛耀龙 刘美燕

摘 要：在继电保护系统正常运行的过程中可以为电力系统提供有效的保护，分析继电保护系统运行过程中发生故障的原因以及寻求解决的方法是当前继电保护系统开发过程中的一个重点。更好的发挥继电保护系统发现故障和应对故障的功能，能为电力系统的安全稳定运行提供技术上的保障，在提高电力系统运行过程中经济效益的同时也使电力系统能够更好的履行为用户提供高效供电服务的职责。本文对电力系统继电保护动作进行了简要分析。

关键词：电力系统;继电保护;故障

1继电保护的基本要求

电力系统的继电保护中有许多的运行要求，其基本的运行要求主要有选择性和速动性。所谓继电保护的选择性，就是指继电保护系统在电路出现故障时，能够进行选择性的判断，找出故障所在，并对其进行切断。继电保护的选择性能够确保出现故障的电路部位停止工作，防止由于故障部位对电路其他部分的运行造成损害。所谓继电保护的速动性，就是指继电保护系统在电路出现故障時，能够快速的找出故障位置，及时的对故障部位进行切换，从而在最大程度上减少电路故障部位对整个电路带来的损失。但是，由于电路系统的复杂性，使得继电保护装置在一些情况下很难对故障部位进行准确的判断，从而影响了电路的稳定性和安全运行，所以需要对继电保护装置进行进一步的改进，使之能够解决更加复杂的电路系统故障问题。

2电力系统继电保护动作故障

2.1电流互感器饱和

近几年随着电力需求的增加供电系统的规模也在不断的扩大。在如此庞大的供电系统中，低压配电系统短路时的电流不断增大，容易造成电流互感器变比误差增加，电流速断保护的灵敏度也会相应的降低，从而导致拒动。由于电流互感器饱和，定时限过流保护装置也会产生拒动。这样就需要主变压器后备保护来切除故障设备，拖延了故障反应的时间，容易造成故障影响的范围扩大。如果配电所的过流保护拒动则将影响整个配电所工作的正常进行。

2.2不同类型的磁场干扰

常见的环境干扰主要分为静电干扰、辐射干扰、高频干扰、雷击干扰等。其中雷电干扰对继电保护装置正常运行的影响最大，在工厂的电气设备运行过程中，继电保护装置到高阻抗设备，比如避雷针、接地保护装置等受到雷击后，电网系统会承受较高强度的高频电流，一方面会导致电气设备的损坏，控制回路异常，另一方面会造成继电保护装置误动作的发生。其次是高频电流的干扰，在对电气系统的隔离开关进行操作时，容易在一瞬间产生接触电弧，从而导致高频电流的出现。这些高频电流在流经输电设备等电气设备时，会在母线周围形成高强度的磁场和电场，对二次电流回路，以及相关电气设备的运行造成干扰，导致继电保护装置的误动作。另外随着无线通讯技术的不断发展，对讲机、手机、电脑等信号传输设备的使用不断增加，这些设备在使用过程中，也会对电气设备周边的磁场和辐射电场产生影响。无线通讯设备的使用会干扰到继电保护设备周边的磁场电场，产生的高频电压会在周边形成假信号源，继电保护装置会识别为错误指令进而造成误动作的发生。除此之外，在干燥环境中，静电的产生也会造成继电保护装置设备电气元件的运行故障。

2.3二次回路绝缘故障原因分析

在电气设备运行的过程中，二次回路绝缘故障是引发电气设备继电保护误动作的主要原因之一。导致绝缘故障的常见原因有电缆质量较差或使用环境不当、施工不规范、线路老化破损等。如在某工厂厂用变电所的变压器运行过程中，在电气设备没有出现运行故障的情况下继电保护的差动保护发生误动作。通过对相关设备拆解后发现，差动保护装置的电缆穿管位置密封失效，积水进人开关端子箱内部，端子箱内部的二次回路电缆形成接地，绝缘为零，造成B相差动回路CT二次侧短接，在继电器中产生差流，造成保护装置的误动作。

2.4开关设备故障

开关设备是电力系统继电保护装置的重要组成，与电力系统的运行状况有着紧密关系。目前我国电力配电网络通常将配电变压器电力输送模式运用过来，这样电力输送主要控制模块即为变电站开关。部分变电站开关站的自动化控制尚未实现，这样继电保护设备的主要部分为负荷开关，导致开关设备运行故障风险大大增加。

3电力系统继电保护动作故障的预防措施

3.1避免电流互感器饱和

避免电流互感器饱和首先要从电流互感器的变比入手。电流互感器要根据线路保护的最大通过电流选择变比，尽量选择变比较大的电流互感器，这样设备不容易饱和。其次要减少电流互感器二次负载阻抗。保护和计量不能共用电流互感器，同时适当缩减电缆的长度、大截面来减少负载阻抗。最后要遵守速断保护原则。一旦电流超过规定的可靠系数值就要立即实施断电保护。使短路时电流互感器能够感应到较多的电流，从而避免电流互感器饱和。

3.2优化继电保护设备性能与灵敏度

继电保护装置的性能、灵敏度在很大程度上决定了其在参与继电保护工作时所能达到的效果，所以，技术人员需要针对继电保护装置的多项性能进行测试，并针对性制定措施予以弥补，以提升继电保护可靠性。此外，要想借助继电保护装置来控制电力系统发生二次事故的概率，技术人员还需尝试将备用电源自动投入装置加入到继电保护装置中。

3.3二次回路绝缘差问题预防

首先，对于需要波切的电缆，要避免形成对线芯的损害，同时要保留线路的绝缘层，确保各层线路之间具有良好的绝缘。其次，在电缆的终端，应该用热缩套或者绝缘材料进行包扎，避免漏电。对于需要在地下经过的电缆，外面应套装塑料管，暴露在室外的电缆，需要在外面加装设备管，进行防晒防水保护。同时要对穿管的管口位置进行良好的密封保护。另外，在对二次回路电缆进行大修投入使用之前以及每年的定期检修时，需安重点做好二次回路的绝缘检查，可以借助摇表等专业工具分别测试各新线的对地绝缘，以及不同芯线之间的绝缘，及时发现二次回路电缆可能存在的绝缘破坏情况并进行处理。除此之外，要做好电缆质量审核检验，从电缆采购、存放、使用试验等各个环节进行检查监督，确保电缆绝缘水平合格，出现绝缘能力不足的情况要及时处理。

3.4加强对抗电磁的受干扰能力

在电力系统中，为了确保继电保护动作的顺利运行，减少故障发生的可能性降低事故的发生率，就必须要安装一些防护设备，这样可以减少外界的干扰。同时，还要适当的优化这些设备，最好是提高元件的质量，使其可以发挥出应有的作用。此外，当母线路在失去压力之后，采取低电压保护动作，对母线的电容器进行处理，确保它可以及时的跳开。同时，在电路分段处理的时候，需要自投在线路故障上，针对分段失败之后的问题，对其进行相应的检修之后，才能确保它可以恢复到一个比较正常的状态。最后，在处理的过程中，要及时发现电力系统中存在的各种安全隐患，并记录下相应的时间和保护装置的内容等，在试运行之后，才可以启动系统。

4结束语

电力系统的继电保护是个重要的过程，结合当前管理中存在的各种问题，在后续继电保护管理中要做好事故分析工作。结合系统的应用类型和实际要求等可知，如何实现保护设计是关键，要认清事故的种类和原因，明确处理思路和技术，保证事故在第一时间得到处理。

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