继电保护的常见故障及维护技术

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷7期   作者: 郭敏敏,程祎凯,刘淑娜,赵孔燕,弭善波,郑方
[导读] 继电保护设备常见的故障类型有线路接触不良、断线、短路、数值设置错误、接线错误及设备选择错误等
        郭敏敏,程祎凯,刘淑娜,赵孔燕,弭善波,郑方
        国网山东省电力公司惠民县供电公司   251700


        摘要:继电保护设备常见的故障类型有线路接触不良、断线、短路、数值设置错误、接线错误及设备选择错误等,这些故障的发生会导致继电保护设备出现误动或者拒动,从而影响整个电力系统的正常运行。因此,需要电力维修技术人员对常见的继电保护故障进行分析,提高维修质量,并做好继电保护的日常维护工作,降低故障发生的几率。
        关键词:继电保护;常见故障;维护技术
        
        1继电保护的常见故障
        1.1继电保护设备的质量不合格
        市场经济迅速增长导致各行业竞争加剧,部分继电保护设备生产厂家为了获得更大的经济利益将未经充分论证或劣质的继电保护产品投入市场,如选用特性参数不符合要求的元器件,将导致因对选用的元器件运行特性参数考虑不充分、设计裕度不够,导致开入功能失效;或者将性能、材质不一致的元器件投入使用,导致微机保护装置出现三相采样不平衡,这都可能给被保护设备乃至整个电力系统带来很大的安全隐患。
        1.2继电保护设备线路接触不良
        继电保护设备中发生导线虚接或接触不良,在电力系统中是最常见的故障,当线路出现问题的时候,继电器就无法继续正常工作。例如,电压继电器输入端的导线出现虚接现象,就会导致上一级的电压互感器在传送电压的时候,无法正常的将电压输送给继电器,造成电压出现时断时续的情况,从而保护装置在检测数值时不准确,容易导致保护误动作,影响设备的稳定运行。
        1.3继电保护设备电气回路接线错误
        继电保护设备的电气回路接线错误,会导致继电设备出现一定的损坏,轻则会发生短路的现象,造成保护设备烧坏,需要进行更换;重则会导致继电保护设备的回路无法启动,在电力系统出现故障时保护设备无法正常工作,导致线路无法正常的切断或者闭合,影响电力系统的电能质量。
        1.4继电保护设备整定参数设置错误
        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应的问题。例如电压继电器的整定值本应设置为3V,但因为计算错误或者安装时设置错误,导致设置为1V或者更低,这样往往会出现原本正常的设备在启动时,电压继电器直接动作,误以为设备发生故障;亦或者进行时间继电器的时间设置时,如果未按照标准进行精确设定,往往会出现反应延迟而导致上级保护动作,扩大停电范围的问题;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。
        1.5继电保护设备回路断线或发生短路
        若继电保护设备发生回路断线故障时,此时电力系统也同样发生故障,则断路器无法正确跳闸,将会造成越级跳闸,扩大停电范围,严重时还会威胁电力系统的安全稳定运行。例如,供电电源中的直流线路出现断线,继电保护设备无法继续工作,在电力系统出现故障时,就无法在第一时间做出反应,切除相应的故障。继电保护二次回路发生短路,可能是线路出现绝缘击穿或者线路直接接地的原因,这样的情况出现后就会造成短路的电流激增,使得设备受到的冲击较大,无法正常的进行工作,会自动退出运行。
        
        2继电保护的维护技术
        2.1观察法
        常见的观察法是指对保护装置进行直观观察。对被保护设备进行故障排查时,若超出被保护设备可承载的最大负荷,就会出现故障。

如在正常运行过程中保护装置出现保险丝熔断,设备将出现刺鼻味道,此时维护人员可利用观察法对保护设备进行故障排查,通过观察电流、电压数值、设备焦味等,对保护装置进行内部故障判断,确定是否存在故障,若存在故障可及时进行设备更换。
        2.2对比法
        对比法指的是当出现设备运行问题时,可与相同型号、相同运行状态下的设备进行比较,在保证两者不存在质量、性能问题的前提下,对设备故障进行分析,找出差异,确定原因,并制定针对性的预控措施、方案,进行设备维护。
        2.3替代法
        在进行保护装置维护时,替代法是最常见的维护方法之一,应用原理为对运行中的微机保护装置,采用替代、替换的方法进行故障处理。此方法可对微机保护装置故障进行高效处理。此时需要维护人员重点关注插件、装置的型号规格,保证所替换插件符合设备性能要求。使用替代法时,需要对采集的电压、电流进行全面检测,保证接地完整、预防短路,防止出现电流回路开路、电压回路短路等问题,必要时按检验标准全面检验,确保保护装置有效发挥保护功能。
        2.4拆除法
        拆除法是解决保护装置问题的一种常见方法,主要应用于复杂电路。工作原理为串联电路各元器件间相互影响,拆除任一元器件都会对装置产生影响,导致电流回路出现阻隔,无法正常工作;并联电路各元器件独立工作,虽不会产生相互影响,但是需要采用恰当的保护措施,保证拆除后,其他元器件正常工作。针对不同元器件、不同电路选择针对性的处理方法。
        2.5断开法与短接法
        在处理刀闸操作、电气闭锁等综合类问题时,需要使用断开、短接等方法,合理运用可提升问题处理效率。应用短接法时,需要短接回路中的部分线路,在一定范围内进行问题排查,判断故障源所处范围,通过反复操作与试验,逐渐缩小故障范围,最后对故障位置进行精准确认。断开法的应用原理则与之相反。
        2.6对继电保护装置实施定期检验
        在电力设备运行过程中,继电保护装置往往存在一定的隐匿故障,需要将其排除,才能保障被保护设备安全运行。因此,需要对保护装置进行定期检验,制定详细的检验方案,对不满足要求的问题及时进行处理。需要根据运行状况,定期组织排查保护装置的故障,防止出现保护误动、拒动等保护事件。根据检查、检验情况,分类汇总数据信息、制定设备专项记录,对比分析设备异常,总结经验,不断完善检验计划、方案,针对设备存在的异常提出解决方案,排除故障、减少损失,确保电力设备的安全、稳定运行。
        2.7对继电保护装置存在的隐患进行排查
        在继电保护装置检验过程中,可应用专业仪器对保护装置进行检验,排查并处理故障。即使采用相对简单的方式,仍需对故障原因进行充分分析论证,采用现代化科技手段可缩短故障排查时间,但仍可能存在检查项目遗漏、误判。因此需要维护人员制定故障排查方案进行详细的检查,在利用科技手段的过程中,需要与观察法相结合,迅速准确的找到故障隐患,排除故障恢复设备正常运行。
        2.8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。
        
        3结束语
        为了保障电气设备运行安全,需要不断探索优化维护技术,才能提高继电保护故障处理水平,使得故障发生时可以快速的排查处理,同时也能够通过技术手段降低故障发生的概率。

        参考文献
        [1]卢凌峰,李东.继电保护常见故障及维护技术的研究[J].宁波化工,2019(1):23-25.
        [2]张艳梅.继电保护的常见故障及维护技术[J].科技经济导刊,2019,27(1):70.
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