針對(duì)繼電保護(hù)的故障診斷探討

摘 要：繼電保護(hù)對(duì)維持電力系統(tǒng)正常運(yùn)行具有重要意義，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障后，繼電保護(hù)裝置會(huì)快速確定故障位置，并及時(shí)切除故障元件，避免故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，來(lái)提高電網(wǎng)運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性。但是繼電保護(hù)在運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)故障，因此需要做好故障診斷工作，發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題隱患，并采取措施及時(shí)解決，確保可以為電網(wǎng)運(yùn)行提供良好保障。本文對(duì)繼電保護(hù)故障診斷進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；故障診斷；故障處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.173

為提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性，在設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)往往會(huì)設(shè)置相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置，可以在系統(tǒng)發(fā)生運(yùn)行故障后，及時(shí)采取切斷故障元件，來(lái)保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。由此可見(jiàn)繼電保護(hù)對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行的重要性，以提高其運(yùn)行可靠性為目的，重點(diǎn)做好故障診斷分析，減少其自身存在的故障隱患，確保可以長(zhǎng)時(shí)間有效保護(hù)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)。

1 繼電保護(hù)故障分析

繼電保護(hù)為電力系統(tǒng)中關(guān)鍵部分，其有效動(dòng)作可以保證電網(wǎng)運(yùn)行安全性。但是在正常運(yùn)行中，繼電保護(hù)也會(huì)出現(xiàn)不同故障，一般表現(xiàn)并不明顯，也不會(huì)發(fā)出故障信號(hào)告警，很容易被忽略。如果未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)存在的故障，這樣在電網(wǎng)運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題后，其便不會(huì)迅速確定故障位置并且切除故障元件，造成影響范圍擴(kuò)大。對(duì)繼電保護(hù)故障進(jìn)行分析，其可能存在于硬件與軟件系統(tǒng)中，如硬件裝置CT、PT以及各類繼電器等，軟件則為參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤、程序運(yùn)行混亂等[1]。繼電保護(hù)故障具有較強(qiáng)的隱藏性，在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，一般很難被發(fā)現(xiàn)，但是影響十分惡劣。為保證電網(wǎng)運(yùn)行安全性，必須要針對(duì)繼電保護(hù)故障進(jìn)行分析，確定其發(fā)生的原因，并選擇相應(yīng)的診斷技術(shù)，及時(shí)確定存在的問(wèn)題隱患，并采取措施進(jìn)行處理。

2 繼電保護(hù)故障發(fā)生原因分析

2.1 硬件因素

對(duì)于繼電保護(hù)硬件裝置方面原因，主要是因?yàn)槔^電保護(hù)裝置與元件發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)處理不及時(shí)，最終發(fā)展成系統(tǒng)隱藏故障。如常見(jiàn)CT、PT絕緣老化，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)存在細(xì)微放電與絕緣降低故障；或者是保護(hù)測(cè)量裝置漂移等[2]。一般情況下，硬件隱藏故障并不會(huì)發(fā)出告警信號(hào)，很難被發(fā)現(xiàn)，但是會(huì)直接影響機(jī)電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。

2.2 軟件因素

電力系統(tǒng)軟件系統(tǒng)一般會(huì)在安裝環(huán)節(jié)就對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置與調(diào)節(jié)，來(lái)滿足裝置的運(yùn)行需求。但是在裝置后期長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下，其整定值會(huì)存在調(diào)整誤差，再加上各項(xiàng)因素的影響，逐漸不能準(zhǔn)確反映電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，最終便會(huì)對(duì)保護(hù)裝置的運(yùn)行效果產(chǎn)生不良影響。

3 繼電保護(hù)裝置一般故障診斷方法分析

3.1 一分為二法

此種方法主要應(yīng)用于發(fā)生故障二次回路相對(duì)復(fù)雜的情況，在診斷時(shí)就整個(gè)回路來(lái)確定一個(gè)中間分界點(diǎn)，便于快速確定故障位置。例如開(kāi)關(guān)控制回路斷線故障，便可以在開(kāi)關(guān)保護(hù)屏段子排位置測(cè)量保護(hù)出口接至開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱端子排接線7與37，如果兩者均對(duì)地帶正電，便可以確定室內(nèi)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)故障，進(jìn)而造成控制回路斷線。并且，此種方法還可以應(yīng)用于查找直流串電故障，以及保護(hù)通道故障后能夠迅速定位故障點(diǎn)。

3.2 參照法

以其余正常運(yùn)行設(shè)備為參考對(duì)象，分析其各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，然后與故障設(shè)備檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)對(duì)比結(jié)果便可以確定故障發(fā)生位置。此種診斷方法主要適用于定值校驗(yàn)過(guò)程中實(shí)測(cè)值與整定值存在較大偏差，同時(shí)又不能準(zhǔn)確確定故障發(fā)生原因的故障類型。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行更換或者回路改造后，仍然存在二次接線故障的問(wèn)題，需要按照同類型其余設(shè)備接線方式來(lái)進(jìn)行處理。另外，選擇此種方法對(duì)電磁型繼電器定值進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，如果繼電器實(shí)測(cè)值與整定值存在較大偏差時(shí)，需要選擇用相同儀器對(duì)其他相同回路同類繼電器進(jìn)行診斷，然后將兩個(gè)繼電器的診斷結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，確定是否真的存在運(yùn)行故障，而不是在第一次診斷后直接斷定該繼電器不合格，或者對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整[3]。

3.3 替換法

通過(guò)利用正常相同元件，來(lái)代替懷疑存在故障的元部件，然后對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行觀察分析，判斷該元件是否存在故障，可以有效縮小故障檢查范圍。尤其是在對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置內(nèi)部插件或者復(fù)雜單元繼電器故障診斷時(shí)，具有良好的應(yīng)用效果。替換法一般被應(yīng)用于備用狀態(tài)設(shè)備，或者處于檢修狀態(tài)設(shè)備，通過(guò)對(duì)異常元件的替換，如果設(shè)備運(yùn)行故障小時(shí)，則可以確定被替換的元件內(nèi)部存在故障，相反則需要對(duì)其余部位進(jìn)行診斷分析。

3.4 短接法

短接法即利用短接線對(duì)回路一段或者一部分進(jìn)行短接處理，可以有效判斷短接范圍內(nèi)是否存在故障，進(jìn)而可以縮小故障范圍。此種診斷方法一般被用于切換繼電器不工作、電流回路開(kāi)路以及開(kāi)關(guān)無(wú)法分合閘等故障。另外，還可以選擇用逐項(xiàng)拆除法進(jìn)行診斷，如二次回路故障后，按照一定順序逐項(xiàng)拆開(kāi)連接在一起的二次接線，然后按照正確順序依次接回，逐項(xiàng)對(duì)各故障點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。一旦確定故障總線路后，需要再次對(duì)此總路內(nèi)各分支路進(jìn)行相同處理，來(lái)確定故障位置。此種處理方法一般被應(yīng)用于直流接地、直流串電等故障診斷。

3.5 綜合法

對(duì)于部分繼電保護(hù)故障來(lái)說(shuō)，如果僅僅是選擇一定故障診斷技術(shù)，并不能有效確定其發(fā)生的原因，針對(duì)此為提高診斷結(jié)果精確性，就可以選擇用綜合法。與單一診斷方法相比，此種方法主要應(yīng)用于表現(xiàn)形式復(fù)雜的故障，需要反復(fù)試驗(yàn)，最終確定故障原因與部位。多種方法的結(jié)合使用，可以更好的接近正確診斷結(jié)果。

4 結(jié)束語(yǔ)

繼電保護(hù)一直以來(lái)都是電力專業(yè)重點(diǎn)研究對(duì)象，維持其正常動(dòng)作對(duì)保障電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性與安全性具有重要意義。結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，對(duì)于繼電保護(hù)系統(tǒng)，經(jīng)常會(huì)在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)隱藏故障，一般很難發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樘幚聿患皶r(shí)，很容易造成繼電保護(hù)裝置動(dòng)作錯(cuò)誤或者失效，進(jìn)而會(huì)影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。針對(duì)此必須要做好機(jī)電保護(hù)故障診斷方法的研究，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)存在的故障隱患，對(duì)其進(jìn)行處理，來(lái)保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉魯京.繼電保護(hù)故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].華北電力大學(xué)，2014.

[2]邰爽.基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的繼電保護(hù)故障診斷[D].西安電子科技大學(xué)，2010.

[3]方勇靈，陸榛，宋福海，夏可青，祁忠.一種繼電保護(hù)故障信息智能分析方案及應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013（05）：114-118.

作者簡(jiǎn)介：張賀（1979-），男，天津人，碩士，工程師。endprint