张捷
国网启东市供电分公司， 江苏 启东 226200
摘要：电力运行是一个复杂、全面的综合性运行系统，在运行过程中很容易产生各种类型的故障和问题，这些问题不利于电力系统稳定、安全的运行。继电保护装置能够及时发现电力系统中出现的问题，为工作人员进行故障检修提供帮助。本文首先对继电保护的作用进行阐述，分析影响继电保护效果的因素，然后分析目前电力系统中出现的主要故障类型，最后提出相关提高继电保护效果的措施，旨在为促进我国电力事业发展提供参考。
关键词：电力系统；故障分析；继电保护；措施研究
1电气继电保护的常见故障
1.1接触不良
导线虚接、接触不良是变电系统中常见的故障，如果继电器的线路发生接触不良问题，将会导致继电器无法正常工作。例如电压继电器的输入端导线虚接，将会使上级电压互感器传送过来的电压无法正常输送给电压继电器，导致电压时而正常时而为0，如果电压继电器用于低电压动作，这将直接导致继电器触发，设备发生跳闸故障；如果电压继电器用于高电压动作，往往会出现故障电压较高，而继电器无法动作，不能将故障线路切除的问题，导致故障范围扩大，烧坏变电设备。
1.2回路断线或短路
变电设备发生断线故障时，将会直接导致三相电不平衡，影响线路的负载能力，因某一回路断路，而负载数量不变，将变相增加正常线路的电流，造成较大的损害；若为直流线路，断线将直接导致线路供电中断，设备失电停止运行。例如继电器回路的某一线路断路，将直接导致继电器无法工作，设备可靠性无法保证，不能在故障发生时快速动作，切除相应回路。变电设备发生短路故障时，例如绝缘击穿或直接接地，将会直接导致短路电流激增，设备受到极大地冲击，无法正常工作而退出运行。例如环网电缆某相线路绝缘击穿时，将会直接触发相应的差动保护，电缆输电回路中断，设备退出运行，需要通过备用回路供电。
1.3整定参数设置错误
继电保护设备往往需要根据电流互感器或者电压互感器检测的电压、电流数值，采集后与整定值对比，确认设备是否动作。如果继电保护设备在安装时，整定值设置不准确，往往会出现设备在不应该动作的时候触发动作，在应该动作的时候无反映的问题。例如在设置定时限过电流保护时，如果故障点附近的时间继电器设定的反应时间远长于上级过流保护回来的时间继电器反应时间，必然会导致在发生短路故障时，就近断路器保护无法动作，不能切除故障回路，而使得上级断路器的保护动作，切除故障回路的范围扩大，增加停电区域，造成更大的损失。
1.4继电保护设备接线错误
继电保护设备安装时，如果电气回路接线出现错误，可能会发生短路，导致保护设备烧坏，也可能会导致保护回路无法正常启动，故障时继电保护设备形同虚设，无法触发动作，切断或闭合相应回路，导致故障发生。
2电气继电保护的维护技术
2.1直观法
当继电保护设备发生故障时，最简单的方式是通过视觉或者嗅觉进行观察，寻找故障点。例如设备发生短路或者虚接时，往往会出现电火花或者导线绝缘皮烧焦的现象，通过观察可以很容易找到故障的位置，进行下一步的故障排除或元器件更换。
2.2拆除法
如果维护人员技能水平较低，无法通过原理及故障现象分析出故障原因及故障的线路或元器件，可以采用元器件替换的方式，通过将故障回路的元器件逐一更换并逐一进行测试，如果换完某个元器件后，继电保护回路恢复正常，则可以锁定故障元器件。此方法思路简单但较为繁琐，适用于回路元器件少的继电保护设备，如果元器件较多，往往需要进行相应的分析或测量，快速进行故障排查及处理
2.3测量及故障分析法
通过回路测量的方法可以快速判断线路是否存在短路点或者断路点。
例如当线路空开跳闸时，无法通过观察法之间确认故障点位，可以通过对空开下口的两端使用万用表的欧姆档测量是否导通，如果导通则确认为线路存在短路点，则可以对下级元器件以此进行测量，锁定故障点位；如果判断线路可能存在断点，也可以通过万用表进行测量，确认线路不导通时，则可以判断相应线路存在断点，需对其进行更换。如果对复杂的继电保护设备回路进行故障排查，往往需要进行相应的分析，方可使用测量工具有目的性的测量，否则进行胡乱的测量往往无法确认故障原因。例如时间继电器发生故障时，可以查看系统中记录的继电器动作时间，与设定值对比，如果不一致，可以确定为时间继电器故障，需通过测量工具对时间继电器的动作时间分析，确认是否动作灵敏准确；如果时间与设定值不一致，则需要对上级线路进行排查，分析相应的延时原因。
2.4重视设备维护，降低故障率
对于继电保护设备的维护需要从人员、设备及技术三个方面入手。一方面需要加强人员的培训，保证人员在维护继电保护设备时可以检修到位，不存在漏检漏修问题，可以及时检测出设备的隐患点，避免故障发生。另一方面需要在设备选择时，选用质量高的元器件，避免采用低劣产品而故障频发，影响设备可靠性。最后，需要技术人员提供相应的作业指导，为维保人员提供技术支持和培训，提升人员的技能水平，还需要研究继电保护设备的接线方式、元件选型及回路设计，有效提升继电保护整体回路的稳定性及可靠性。
2.5调整三相负荷平衡，减少相间短路故障的发生
根据电力运行规程要求，为了保障继电保护装置安全运行，需要将配电变压器的出口、干线、中线和支线的电流不平衡度保持在10%-20%的幅度范围内。因为一旦相电流发生不平衡，会极大增加相间短路问题的发生频率。因此，在进行继电保护时，可以通过控制三相负荷，使其保持在相对平衡状态，提高电力线路的运行安全。
2.6应用现代新型继电保护系统
随着科技的发展，出现了许多新型的继电保护装置和系统，比如新型智能专家系统。新型智能专家系统是将国内相关智能电力设备领域专家知识与计算机强大的数据运算能力相结合的新型专业化电力保护系统。在实际操作过程中，工作人员只需将电力系统中发生的故障输入到专家系统中，系统根据丰富的知识储备对故障进行分析，划分故障类型，提出故障解决方案。工作人员根据解决方案能高效地解决出现的故障，保障设备的正常运行。这种专家系统具有智能化、信息化和可视化，大大促进了继电保护进程，释放了人力，为企业节约了人工成本。因为智能专家系统是以庞大的信息数据库为运行基础的，所以在继电保护过程中更加科学性和高效性。
2.7变压器继电保护
在电气自动化系统运行过程中，受到环境等因素的干扰影响，所配置变压器设备偶尔出现油箱破损、短路、瓦斯等故障问题，存在较高的安全隐患，常用的变压器继电保护技术措施为，基于所配置阻抗元件具备的保护功能，在变压器运行一定时间后，基于程序运行指令开展自动断电动作，为变压器提供继电保护；将保护电流装置在变压器设备的两端时间元件以及电流中加以设置。在变压器运行过程中，将自动切断电源，为变压器提供过电流继电保护；在变压器设备出现瓦斯问题与油箱破损问题时，继电保护装置将自动发送预警信号，采取有效保护措施，如切断电源。
结语
综述所述，为了有效解决电力系统继电保护设备的问题，企业应立足于实际，做好继电保护设备故障维修管理工作，在实际工作期间要求工作人员利用置换方法、回路拆除方法以及对比方法，优先明确故障的种类以及故障点。其次，也要注重培训工作，强化工作人员检修能力，提高其理论知识水平以及维护技能。最后，也要引进新型科学技术，健全检查和继电保护度，强化监督管理力度，提高维护水平。
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