继电保护自动化中的装置及其故障检修策略

许彬垚

（甘肃送变电工程有限公司）

0 引言

电力系统中的继电保护装置可以在电力系统运行过程中遇到故障的时候，起到一定的保护作用，可通过对各个对故障可能对系统运行造成的危害展开分析，并制定有针对性的应对方法。继电保护装置主要工作目的是对电力系统中可能发生的各类故障进行自动化处理，这样可以有效地解决设备损坏问题，从而使得相关区域可以稳定供电。该方法不但可以对电网进行有效地防护，还可以帮助电网维护人员对故障进行快速准确的定位。该方法具有很强的科学性，并且需要工作人员具有很强的综合素质。

1 电力系统继电保护的内涵

随着时代的发展，人们对电力企业的供电效率、质量、安全性能和服务设施建设的要求也日益提高。然而，继电保护技术作为一种新兴技术，其涉及的学科知识丰富，技术含量极高，需要更多的研究和实践才能得到有效的应用。其应用范围很广，在各个行业的生产操作车间中都有很大的应用，这就对继电保护系统的有关研究提出了更高的要求［1］。应根据每一项有关技术要求，对图纸进行认真地改进，对其工作原理和运行规律进行熟悉，并对运行过程中出现的主要问题和主要故障等进行积极地探讨，及时地给出行之有效的解决方案。所以，我们需要对自动化控制技术进行更多的人力、物力投入，才能让它在电力企业的自动化控制系统中得到更为成熟、稳定、可靠的应用。

1.1 继电保护的工作内容

一般情况下，继电保护具备的基本功能应该包括能对一个特殊的开关进行快速、有选择性地跳闸，并能对不正常工作的电气部件做出正确的反应。

1.2 继电保护的构造与基本原理

继电保护能对电网运行中出现的异常状况进行实时观察，继电保护设备主要包括：输入测量部分、逻辑判断部分以及输出执行部分。继电保护装置的工作原理如图所示。

图 继电保护装置工作原理图

继电保护设备的这几部分主要由下列部件组成：

（1）取样装置

此装置可以接收被保护电路中的不同物理量突变信号，而且还能把这些信号转换成继电保护设备可识别的电信号，以便于通过传感器传递到下一个处理结构中。

（2）比较判别装置

经过采样单元处理后的电信号送入该单元中，将信号与预先设定的信号进行比较，从而判断出输入的信号属于哪种状态，并向处理单元发出相应信号。当该比较识别装置接收来自采样装置的信号时，该比较识别装置还接收来自该工作电源的信号［2］。

（3）处理装置

比较鉴别单元送出的信号经其处理后，决定保护设备给予何种动作，此部分包括时间继电器和中间继电器等结构。

（4）执行装置

通过上述装置的处理，识别出故障信号，然后交给执行装置来执行有关操作。执行装置通常可划分为两种类型：①声光继电器，也就是发出声音或闪光等报警信号；②断路制动器，该制动器与一个电路总开关相连，并将对应的断路器脱扣。

（5）操作电源装置

在继电保护装置中，一定要自备一台独立的电源，这样，保护装置给出的控制信号就不会受到其他控制保护电路的干扰，而独立电源的功率也要视其所控制设备的数量和功率而定［3］。

1.3 继电保护的基本要求

为简要说明，继电保护装置所具备的基本要求见表，可靠性、选择性、灵敏性、速动性四者缺一不可。

表 继电保护装置基本要求

可靠性主要指的是保护装置在执行动作时，应该在发生故障的时候做出响应，在没有发生故障的时候，不应该报警，这是继电保护装置起到应有的效果的最基本的要求。继电保护装置的可靠性包含了对设备选择的可靠性和实现有关功能的可靠性两个方面，其中最重要的就是要防止出现拒动和误动的情况。此外，还可用平均寿命、成功率等指标对继电保护系统的可靠性进行评价。继电保护装置的选择性，目的是确保当发生故障时，能够在不引起事故的情况下，实现更有效的保护，并防止事故范围扩大。灵敏性是指当金属性短路出现在被保护的设备或者线路中时，继电保护装置应该具有一定的灵敏度，有关的规程已经对各类保护的最小灵敏度做出了相应的规定［4］。对继电保护装置的速动性提出了这样的要求：它可以尽可能快地切断短路故障，从而实现线路的正常运行，还可以提升系统的暂态稳定性，减少设备或线路受到电网故障影响的程度，减少故障波及范围，同时还可以提升自动重合闸、备用电源以及设备的投入效果。

2 继电保护自动化装置故障检修

2.1 检修内容与工作周期

继电保护装置的正常运转，可以确保电力系统的安全高效运行。然而，如果继电保护装置出现了故障，就不能及时地对电力系统进行保护，有可能会造成系统设备和线路的损坏，导致严重的后果。所以，需要对继电保护装置实施检修保护，才能确保继电保护装置发挥作用。设备需要定期维修，具体维修时间要看具体情况。通常，在继电保护装置的检修工作中，10kV继电保护装置的检修周期是每两年一次，必须安排专门的检修人员，检修的内容要结合实际来确定，要依据继电保护装置的具体运行状况来确定是否需要大修［5］。

2.2 故障类型分析

继电保护的自动化设备是由多个部件组成，在实际工作中，这种设备极易受人为因素的干扰而产生各种故障。工作人员将继电器保护的自动设备故障归纳为三类。

第一类：因为电力和自动化设施的异常运作，导致了一些故障，例如，供电网络持续工作时间太长，导致了局部温度升高，从而导致了继电保护装置的故障。第二类：由于电流互感器出现了饱和的现象，所以才会引起故障。电流互感器一旦发生饱和，不仅会直接影响到继电保护的自动化设备，而且还会给整个系统带来不良的后果。当电流互感器达到饱和状态时，继电保护的自动化装置会受到电流的影响而无法正常运行，从而影响整个系统的安全性和可靠性。第三类：电网故障是由于系统保护设备配置不合理而引起的。继电保护的自动化设备配置不合理，造成了设备在操作过程中存在着一定的安全隐患，进而发生了故障。

3 继电保护的自动化装置故障检修策略

3.1 加强自动化继电保护设备的巡检

继电保护是电网自动化设备中的一个关键环节，所以，要使继电保护自动化设备的维护工作做得更好，就必须要加强巡视工作，要做到以下几点：

（1）在与电网有关的机构中，一定要有24h的值班人员，在值班的过程中，要对电网自动化设备的运行状态展开监视和检查。

（2）对继电保护自动化装置进行检查，重点检查位置是否恰当，是否有卡纸现象，此外，还要结合电网的实际情况，对光盘中的继电保护自动化装置等进行检查，要注意，继电保护装置属于自动化的外部性能，应能够及时地对继电保护自动化设备进行判断。

3.2 构建对自动保护器工作状况的科学评估体系

为保证继电保护系统的安全稳定运行，相关人员应适时地制定《设备运行状况监测系统》、《电力系统中自动化装置运行状态评价标准》等电力系统中自动化装置的运行状态评估体系，以便对自动化装置的运行状态进行监控，并对其进行科学的评估，这样既能使工作人员更好地关注自动化装置的运行，又能使电力系统中自动化装置的运行工作制度化、规范化，从而有效地提高自动化装置的运行效率。为确保故障检修的效率，检修人员应对自动化装置中的每一个试验点都进行仔细检查，并重复三次［6］。在这个过程中，要确保每次试验的结果和误差都要符合规定的要求。使用电器仪器（例如：示波器，毫秒计等）进行电路参数的测量，还要确保检测仪器的外壳和保护柜在同一个地方接地。

3.3 加强督查制度的完善，确保各项制度的执行

在改进检测系统的同时，要结合设备的实际操作，对检测周期进行合理的优化，进而建立起一套合理的预防故障检测系统［7］。比如，某电力系统的管理者在制定检查方案时，首先要制定一套科学、合理的员工考评体系，其主要目标是要明确工作人员的责任；为提高设备运行水平，满足继电保护安全生产需要，促进继电保护工作健康发展，规范继电保护运行维护工作，制定《电力系统继电保护自动化装置操作规范》、《继电保护装置控制制度》等，对相关岗位人员进行技术培训［8］。规范操作如下：

（1）当运行人员发现自动化装置异常时，首先应认真检查一次设备是否运行正常。

（2）当一次设备有异常时，运行人员应立即报告管理人员。

4 结束语

综合全文，社会生产和生活对电力的需求不断增长，对电网的运行稳定性和可靠性提出了更高的要求。继电保护是电力系统自动化中的重要环节，对于电力系统的管理具有重要意义。因此，为了提高电网运行效率和稳定性，需要不断提高继电保护技术。本文详细分析了继电保护自动化装置的工作原理，提出了四点基本要求，并提出了继电保护自动化装置的检修策略，为提高电网运行效率和稳定性提供了理论依据。