电力继电保护的故障及维修技术浅析
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摘要：当今随着我国社会的不断进步,国民经济的高速发展,人们的生活水平得到了较大的提高,城镇居民用电量也不断的增大,从目前来说，电力供应企业是人们日常用电的唯一来源,所以, 电力系统的继电保护是电力系统安全正常运行的重要保障, 也是人们能够获得良好的日常用电的基础，本文阐述了继电保护的基本要求和作用,对电力系统继电保护的故障进行分析，并对继电保护的故障维修技术提出了一些浅薄的建议。
关键词：继电保护；故障；维修技术；浅析
电力系统是我国国民经济的支柱和基础行业，随着我国国民经济的高速发展,人们生活水平得到大幅度的提高,当前计算机、传真机等高科技产品被人们广泛应用,相对应的对于电力系统可靠性的要求不断增加，电力系统对继电保护技术的要求也在不断提高，而现今通信技术与计算机技术的不断发展又为继电保护技术的发展提供了新的活力，继电保护向着网络化、一体化和智能化方向快速发展。与此同时，越来越多的新理论、新技术应用于继电保护系统。本文通过对继电保护的作用、基本要求及主要的故障进行分析，对如何做好电力系统的继电保护，进一步深人开展继电保护研究，提出了部分建议。
一、继电保护的概念
1.继电保护的基本任务
(1)迅速、有选择性、自动地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分能够迅速恢复正常的运转。
(2) 继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置进行联合，在一定条件下，采取预定措施，缩短电力系统故障时间，尽快恢复政策运转，从而提高电力系统运行的可靠性。
(3) 反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件而动作于信号，以便工作人员及时进行处理，或由继电保护装置自动进行调整。
2.继电保护的基本要求
（1）选择性
选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除。
（2）速动性
速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。
（3）灵敏性
灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力。能满足灵敏性要求的继电保护，在规定的范围内故障时，不论短路点的位置和短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻，都能正确反应动作，即要求不但在系统最大运行方式下三相短路时能可靠动作，而且在系统最小运行方式下经过较大的过渡电阻两相或单相短路故障时也能可靠动作。
（4）可靠性
可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护最根本的要求。安全性要求继电保护在不需要它动作时不发生误动。信赖性要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时能够获得可靠动作。继电保护的误动作和拒动作都会给电力系统带来严重危害。
二、继电保护的主要故障
1.二次电压回路运行故障
作为继电保护测量设备的起始点，电压互感器对二次系统的正常运行非常重要，二次电压回路上的故障会导致保护误动或拒动等严重后果。二次电压回路异常主要集中在以下几方面：
（1）二次中性点接地方式异常。二次中性点接地方式异常除了变电站接地网的原因,更多是由接线工艺引起的。这样二次接地相与地网间产生电压，这个电压叠加到保护装置各相电压上，使各相电压产生幅值和相位变化，引起阻抗元件和方向元件拒动或误动。
（2）开口三角电压回路异常。在电磁型母线、变压器保护中，由于不按照要求安装电流继电器，使得当变电站内或出口接地故障时，开口三角电压回路由于电阻过小，产生短路。
2.微机继电保护装置故障
（1）电源问题，比如电源输出功率的不足会造成输出电压下降，若电压下降过大，会导致比较电路基准值的变化，充电电路时间变短等一系列问题，从而影响到微机保护的逻辑配合，甚至逻辑功能判断失误。尤其是在事故发生时有出口继电器、信号继电器、重动继电器等相继动作，要求电源输出有足够的功率。对逆变电源应加强现场管理，在定期检验时一定要按规程进行逆变电源检验。
（2）干扰和绝缘问题，微机保护的抗干扰性能较差，对讲机和其他无线通信设备在保护屏附近使用，会导致一些逻辑元件误动作。微机保护装置的集成度高,布线紧密。长期运行后，由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃，可使两焊点之间形成了导电通道，从而引起继电保护故障的发生。
三、继电保护故障的维修技术方法
1.替换法
用质量较好的或较为正常的相同元件代替认为产生故障的元件，通过判断元件的好坏，能够较为快速地缩小故障查找范围。这是处理自动化继电保护保护装置故障最常用的方法。如果是某些微机保护故障，或者某些内部回路复杂的单元继电器，可以使用备用或者暂时无用的插件、继电器取代疑似故障的元件，如故障消失，则说明元件的确存在问题,反之则继续查找其他元件的好坏。
2.参照法
通过将正常与发生故障设备的技术参数进行对比,从异常处查明故障设备的故障点。特别是对于接线错误，定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障有着很好的效果。在继电器进行定值校验时，如发现某一只继电器测试值与整定值之间差距较大，可用同只表计去测量其他相同回路的同类继电器进行比较，以此确定此继电器特性是否异常。
3.短接法
将回路某一段或一部分用短接线接入为短接，来判断故障是否存在短接线范围内，从而缩小故障查找的范围。短接法主要用于切换继电器不动作、电流回路开路、判断控制、电磁锁失灵、转换开关的接点是否良好等。
4.直观法
当面对某些无法用仪器逐点测试，或者故障元件无法更换，而又需将故障排除的
情况下，对故障元件内外部构造进行直接观察物理特征，通过直观的判断寻找故障处理的方法。
5.逐项拆除法
按照顺序将并联在一起的二次回路拆开，然后再依次重新放回，一旦出现故障，则表明故障点所在。
四、继电保护事故实例
某500kV变电站在正常运行时, 主变差动保护动作, 三侧跳闸。
1.主变跳闸后检查情况
(1)1号主变保护C柜(PST- 1200)分相差动保护出口,主变三侧跳闸, 录波器启动。35kV侧TA 电流突变, 分相差动保护B 相电流突变, 电流波形显示有明显的强电干扰。
(2)检查TA 回路, 发现1 号主变A 相35kV 侧套管TA1S3接线柱线芯(C751)烧断, TA 开路。
(3)检查1 号主变B 相端子箱发现: B 相本体端子箱至主变就地端子箱电流回路1 根7x4 电缆的35kV 侧TA 缆芯(B751)和公共绕组TA 缆芯(B541)对地绝缘为零(接地电阻分别为14 和168Q)。进一步检查, 本体端子箱电缆头热缩套内部最外层相邻的两芯线即A751 和B541 对地击穿, 外皮烧黑, 线芯裸露。
(4)对主变A 相35kV 侧套管TA 绝缘检查情况良好; 伏安特性检查并与同相另一组TA 比较, 基本一致,TA无异常。
(5)检查与35kV侧套管TA同芯联系的其它相电缆绝缘良好。
(6)对主变公共绕组和35kV 录波器电流回路在主变端子箱通电检查, 装置显示正常, 测量主变各侧保护回路直流电阻正常。
2.原因分析
由于变压器35kV套管TA 接线盒端子松动, 在负荷较大的情况下产生电弧, 将二次线烧断, 造成TA 二次开路, 产生很高的电压, 致二次电缆的薄弱环节(电缆头)不稳定击穿, 放电电弧灼伤相邻的分相差动保护公共绕组B 相缆芯, 将高电压引入分相差动保护B 相TA 回路, 造成保护动作跳闸。不稳定放电也引起了录波器的频繁启动。
3.处理方法
(1)对主变A 相35kV侧TA 电缆进行更换。
(2)对击穿的缆芯进行绝缘包扎处理(在条件允许的情况下考虑更换), 处理后绝缘良好。送电后, 检查主变各侧TA 回路电流采样值均正常。
4.防范措施
(1)定期检查保护及自动装置TA、Tv 回路采样值, 对异常情况及时进行检查和消缺。
(2)主变本体二次电缆布线槽盒要规范齐全, 同时要提高回路检查操作的工艺水平。
(3)加强电缆头剥离和包扎工艺水平, 防止伤及缆芯外皮及电缆受力变形。
电力行业作为国民经济的基础，对国民经济的快速发展和人民生活水平的提高有着非常重要的作用。电力系统的继电保护是电力系统安全运行的重要保障，只有迅速消除继电保护常见的故障才能充分发挥继电保护装置对电力系统的稳定作用，对电网安全意义重大。继电保护系统的故障类型复杂多样, 处理故障使用的方法也随着各项技术的进步不断发展，我们需要不断探索更好的继电保护措施，为电力系统安全、平稳的工作提供可靠的保障。
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