电力系统继电保护常见故障与对策分析

王淼 郑龙 张佳宾 杨舒婷

摘要：继电保护是电力系统的重要组成部分，继电保护系统在运行中发生故障，会给电力系统的安全稳定运行造成影响。因此，生产运行管理中可以通过对典型的、常见的继电保护故障进行分析探讨，举一反三，并采取有效的处理对策和预防措施，提升电力系统的安全性和稳定性。

关键词：电力工程;继电保护故障;对策分析

1继电保护所发挥的作用

继电保护在电力系统发生内部故障或不正常运行状态时，能够智能识别电力系统本身的故障或危及安全运行的事件，根据故障的性质，在保护装置可能实现的最短时间和最小范围内，将运行的故障设备从系统中切除，或及时发出报警信号。具体而言，主要功能包括：（1）监控电力系统中设备的运行，当被保护的设备发生故障时，相应的继电保护装置迅速精确地给故障元件相关的断路器设备发出跳闸指令，让故障设备第一时间从电力系统中切除，将事故影响范围降到最小，降低对电力系统安全稳定供电的影响。（2）科学智能传达电气设备各种不正常运行状态，并根据不正常运行状态和设备运维条件的迥异而发出相应的指令，警醒值班工作人员及时高效地采取相应的措施，或可由自动装置自动进行相关的跳闸及控制。（3）实现对电力系统设备的自动化控制和远程操作，以及对工业生产的自动控制。

2继电保护的常见故障类型和应对措施

2.1电流互感器饱和引起的保护误动

在最近若干年的电力生产中，出现过电流互感器在保护区外故障或大容量电动机启动时，因流过电流互感器电流过大，造成电流互感器出现饱和，导致差动保护误动作的事故。主要原因有：（1）电流互感器在设计选型上未选用容量足够的保护级电流互感器。（2）在施工调试阶段，电流互感器因安装、調试等因素造成现场组别接线错误，导致差动保护选用计量级电流互感器。

针对这一故障，应采取如下对策。首先，在设备选型上应进行电流互感器的核算，根据电力系统短路容量来合理选择电流互感器的容量，满足相关继电保护装置上下级整定配合和可靠性的要求。其次，在施工调试阶段，应认真核对图纸与现场实际接线情况，根据厂家提供的电流互感器铭牌及伏安特性报告，确认CT组别，防止差动保护电流互感器组别选择不当。

2.2CT、PT接地问题引起保护误动及拒动

所有互感器的二次绕组回路都必须有且只能有一点接地。现场由于等电位地网及二次回路接地不规范，二次电气设备繁多且二次回路接线复杂，再加上电缆绝缘老化以及人为接线错误等因素，导致二次回路经常出现多点接地的安全隐患，在外部严重干扰情况下，出现继电保护装置误动作或拒动的安全事故。如当PT二次回路出现多点接地，在一次系统出现接地故障的时候，因故障点电位及变压器中性点电流的影响，造成保护装置采样到的二次电压与实际故障相电压不一致，对保护装置的动作行为产生影响，出现保护拒动或者误动的风险;当CT二次回路出现多点接地，当一次系统出现接地故障的时候，因二次电流回路存在分流，导致保护装置采样到的电流出现一定的偏差，对保护装置的动作行为产生影响，出现保护拒动或者误动的风险。

2.3继电器误动作引起的跳闸事故

为了提高二次回路继电器的可靠性，现场二次回路及保护装置可采取如下预控措施：（1）在设计上应对继电器的用途、型号、厂家及参数进行最佳设计。（2）对二次回路中重要的出口继电器及保护开入信号，应采取防止继电器误动的措施。如外部开入不经闭锁直接跳闸（变压器非电量保护、线路保护远方跳闸，母差失灵保护开入等）的重要回路，应在启动开入端采用大功率中间继电器，并要求其动作电压在55%～70%Un范围内，动作功率不低于5W。（3）保护装置重要光耦开入信号应使用强电光耦电源。在保护装置内，涉及直跳回路开入量应设置必要的延时防抖措施（由保护装置软件实现），防止由于保护开入量的短暂外部干扰造成保护装置误动出口。（4）对于现场不满足反措要求的继电器，应及时进行整改，消除隐患。

2.4定值整定问题引起的保护误动及拒动

电力系统继电保护定值的正确整定和执行是保证继电保护装置正确动作的两个重要条件。现场技术人员在执行定值时，往往因为设备及人为等多种因素出现误整定的情况。主要原因有：（1）在设计、基建、技改等阶段未能及时、准确地向保护计算人员提供有关的计算参数、图纸等。（2）继电保护定值在执行过程中因人为因素导致的保护误整定，如定值核对错误、保护定值数据执行错误、控制字、跳闸矩阵执行错误、软压板执行错误、定值区执行错误等。

2.5继电保护装置质量问题引起的保护误动和拒动

继电保护装置质量问题引起的保护误动或拒动主要的原因有：（1）继电保护装置原理和保护逻辑功能存在缺陷导致保护误动或拒动。（2）继电保护装置零部件质量不合格，精度低。（3）继电保护装置运行年限及运行环境等问题造成元器件的老化，从而影响继电保护设备运行的工况。（4）继电保护装置开关电源模块异常导致继电保护装置退出运行甚至引起保护误动或拒动。

针对上述问题，可采取如下措施。首先，保护装置的选型、功能配置、逻辑，必须满足有关标准、规范、规程、规定及其他相关的设计、技术监督文件的要求，并经相关继电保护管理部门同意。保护装置选型应采用质量优良、技术成熟、性能可靠的产品。其次，加强继电保护装置较薄弱环节的开关电源模块校验及更换。最后，继电保护装置应严格按照相关的检验规程、规范进行检验，对于继电保护装置运行年限超期的，应及时进行保护装置安全性评估及升级改造，提高继电保护装置的可靠性。

3结束语

继电保护工作是确保电网运行安全稳定的最重要的一道防线，在工作中，一方面应对生产过程中出现的各种故障进行原因分析及经验教训的总结，并提出相应的改进措施及预控措施。另一方面，要加强专业队伍建设，培养综合性技术人才，积极探索新形式下的继电保护管理工作，保证继电保护的安全可靠，促进电力系统的稳定。

参考文献

[1]关于电厂继电保护装置检修与管理的探讨[J].吴小忙.黑龙江科技信息.2017（01）