电气继电保护的常见故障及维修技术探讨赵祺.docx

    电气继电保护的常见故障及维修技术探讨赵祺    摘要：继电保护作为电力系统的第一道防线，在保障大电网安全稳定运行中的地位也越来越显得重要，每年仍有一定数量的继电保护不正确动作（误动或拒动）事件发生，影响主设备安全和供电可靠性，甚至威胁电网的安全稳定运行究其原因，继电保护存在影响动作性能的因素且未被提前检测和消除，主要有硬件损坏、软件缺陷、设计或接线错误、回路异常、整定不当等针对以上这些问题，需要对影响继电保护的因素进行分析，制定合理的检修策略，提高继电保护正确动作能力，及时发现和消除不安全因素，使继电保护保持或恢复期望功能关键词：继电保护；故障；监测；检修策略继电保护故障是由于内部元件损坏、错接线、软件等问题影响预定功能的状态，会导致继电保护不正确动作（误动或拒动）检修的目的是以最合理的时间、最合理的方式发现和消除失效研究继电保护故障的原因，有利于提高继电保护检修策略的针对性和合理性1继电保护故障影响分析（1）继电保护硬件微机保护硬件大致可分为6个部分：模拟量采集单元（越）、数字量输入单元（DI）、微处理器系统单元（CPU）、数字量输出单元（D0）、人机界面与通信接口（MMI）、装置电源（PSU）。

模拟量采集单元负责模拟量采集及信号离散化模拟量采集单元由输入辅助变换器、模拟低通滤波器、采样保持，多路开关和A／D模拟数字变换器等五个环节组成任何一个环节不正常，模拟量采集数据畸变将导致保护误动或拒动数字量输入单元负责采集开关闸刀、保护压板、其它装置传来的接点信息，主要由光电耦合器组成光耦损坏，保护将误判保护投入状态或开关位置信息，引起保护误动或拒动微处理器系统负责保护逻辑运算除自身带有输入接口、输出接口、存储器、中央处理器等组成部分外，通常还需要扩展一些外围电路微处理系统异常会导致保护误动或拒动，通常由软件对其不断自检，自检出错，会对保护立即制动并告警数字量输出单元负责保护跳闸和告警信号输出，由光电耦合器、继电器组成，用于输出接点信息开关量输出异常将直接导致保护误动或拒动逆变电源负责提供电源供不同模块使用电源输出异常将影响到逻辑配合，甚至逻辑判断功能错误，导致保护误动或拒动2）继电保护软件微机保护软件通常由以下几部分构成：数据采集、数字信号处理、保护判别逻辑、人机交互程序、自检程序、通信接口程序、操作系统等主程序按固定的采样频率接受采样中断进入采样程序，在采样程序中进行模拟量采集，开关量的采集、装置硬件自检、交流电流断线和起动判据的计算，根据是否满足起动条件而进入正常运行程序或故障计算程序。

硬件自检内容包括RAM、E2PROM、跳闸出口三极管等保护软件也存在失效的可能性微机保护的程序BUG、算法缺陷也可能导致继电保护不正确动作3）二次回路二次回路是继电保护系统的重要组成部分，实现对一次设备的状态进行监测、控制、调节、保护以及为运行维护人员提供运行工况，主要由空气开关、切换把手、按纽、压板、继电器、控制电缆构成按照功能可划分为直流回路、模拟量采集回路、跳合闸回路、开关量采集回路、信号回路等对线路保护而言还包括高频或光纤通道回路二次回路异常将导致保护采集的电气量失真，影响保护动作性能二次回路涉及面广，运行环境差，相对保护装置而言失效率更高目前二次回路绝缘不良、多点接地、接线错误等已成为检修作业重点关注的项目2继电保护故障原因分析（1）制造部门原因“制造部门"原因造成的保护不正确动作次数总体呈下降趋势在“制造部门’’造成的不正确动作中，“制造质量不良"和“装置原理缺陷”是最主要的两个原因具体原因可以分为三类：1）硬件质量不良：保护装置元器件损坏或特性劣化、抗干扰能力差、焊接工艺不良（虚焊）、辅助小CT饱和、出口继电器接点粘连，导致保护逆变电源异常、数据采样异常、CPU／DSP工作紊乱。

2）软件质量不良：保护原理存在缺陷、程序版本应用不当、保护逻辑设计不合理、PT断线闭锁逻辑不完整，导致保护判别失误3）装配质量不良：配线错误或松动、端子存在压线鼻护套、连接片接触不良，导致保护误发信号、电流回路极性接反、电压回路中性线断线等2）基建部门原因1）设计质量不良：设计错误或未执行反措要求：失灵判别回路中未接入保护跳闸出口接点、母差保护跳闸回路与实际间隔不对应、信号和控制回路直流电源未分开等2）安装调试质量不良：施工单位未按图接线，造成CT二次回路绕组极性接反、CT抽头接错、“停用重合闸”压板接线错误电缆绝缘破损和接线松动，导致电压电流回路多点接地、电流联片接触不良、电压回路中性线断线等；施工人员误碰运行回路，造成交流串入直流回路、保护误出口3）运检部门原因“运行部门继电保护入员”原因造成的保护不正确动作次数总体呈下降趋势其中“维护不良"、“误接线”、“调试质量不良是主要的原因，具体原因可以分为三类：1）检修不到位：安措执行不到位，未将试验设备与运行设备进行隔离，误将电流通入运行保护设备，误碰运行端子校验存在缺漏项，试验仪器使用不当，安措未完全恢复等2）操作不当：保护装置整定及参数设置不正确，未按整定单要求设置CT变比和控制字。

未按典型操作票投退压板，如投错开关重合闸把手位置、漏投保护蹦口压板等3）维护不到位：户外端子箱、本体接线盒、保护小室防雨防潮措施不到位，导致二次回路受潮、保护屏柜进水等4）其它原因：调度部门原因主要是定值计算错误、保护运行方式安排错误通信部门原因主要是通信通道不良、频率分配错误等3继电保护维修技术策略我们根据故障严重程度划分为故障后检修、改进检修以及定期检修3.1加强对继电保护设备状态的监测观察设备运行的温度和湿度；继电保护装置实际运行无障碍时间；相同型号的设备是否存在故障以及设备的通讯情况等另外还要提高对二次回路状态的评价例如：二次回路线缆的环境温度、操作箱本身是否存在不发生故障的时间、线缆的绝缘情况以及二次电缆是否存在抗干扰措施等当然最重要的还是要加强对继电保护装置的清洁作业，由于继电保护装置属于精密设备元件，经过长时间的运行容易覆盖灰尘，而灰尘的存在会影响其硬件、软件功能，因此，需要检修人员做好清洁作业，规避因灰尘而造成的干扰因素3.2加强对继电保护装置质量管理在挑选和购买继电保护装置的保护设备时，一定要格外注意每一项设备的性能品质、厂家资质和产品质量，确保选购到达到安全使用标准的继电装置，能顺利使其投放到保护系统中的使用中。

另外，在购买继电保护装置的计算机设备时，一定要优先选择建厂时间长、口碑好、制作工艺成熟、资质健全的正规商家，那些没有被合格证检验的新型设备，尽量不要任意选3.3提高工作人员的技术水平，满足实际工作需求电力系统安全稳定运行的有力保障，依托于工作人员良好的工作素养与技能为此，要不断提高工作人员的技术水平，通过教育培训等方式，提升工作人员的专业知识、操作技能；通过人才引进等方式，引进高素质综合型技术人才，满足实际工作岗位需求；建立完善的激励考核机制，提高工作人员的积极性，端正工作态度、提高工作效率，及时有效地处理电力系统继电保护问题4结束语总之，作为电力系统核心构成的继电保护装置，在电力系统的安全稳定运转方面发挥着巨大的积极作用在新形势下研究继电保护故障及检修技术，对于促进保护制造、设计、安装、调试和运检能力的提高，具有重要的理论意义和工程价值参考文献：[1]国家发展和改革委员会．DL／T／861．2004电力可靠性基本名词术语[S]．北京：中国电力出版社，2004[2]国家能源局．DL／T623．2010，电力系统继电保护和安全自动装置运行评价规程[S]．北京：中国电力出版社，2000[3]姜涛．继电保护状态检修实际应用的研究[D]．杭州：浙江大学，2008  -全文完-。