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变电所继电保护装置故障诊断及处理对策

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杨兴海王勇

摘要：随着社会经济水平及人们生活质量的提升，对电力的依存度越来越高，电力系統的安全、稳定受到广泛的关注，这就对继电保护装置动作的准确性、可靠性提出了越来越高的要求，本文结合工作案例对继电保护装置进行故障诊断与分析，重点探讨了变电所继电保护装置现场故障诊断及处理等相关问题，以期供有关业界同仁参考。

关键词：变电所运行;继电保护;故障;处理对策

1导言

当电力设备发生故障时，正确判断故障类型、位置，及时采取有效的处理措施，能够降低故障造成的负面影响，减少供电方与受电方的损失。因此分析继电保护装置故障原因与现场处理措施、对提高供配电系统安全性、可靠性，经济性有着重要的意义。

2继电保护装置的功能

2.1必须具有正确感知被保护元件运行状况的能力，分析其是否处于正常、异常、故障三种状态。当用电设备或线路出现故障，如：相间短路、接地短路、过负荷、低电压、过电压等问题时，继电保护装置立即跳开特定断路器或发出告警信号，缩小影响范围或提示值班人员及时处理，降低经济损失、杜绝人员伤害。

2.2应有事故记忆、存储、人机交互显示功能，为分析事故起因、查找故障地点、消除故障或隐患提供智能支持。

2.3应具有“自检”及“遥信（YX）、遥测（YC）、遥控（YK）”功能，“自检”即是装置本身具有自我诊断功能，能够对硬件和软件部分的运行状况进行检测，发现异常立即报警;“摇信”即是上传电气设备内部监控信号、断路器的位置信号等;“遥测”即是电压、电流、周波等模拟量的采集;“遥控”即是控制断路器的分、合、变压器调压分接头的调整等。

可实现远程后台集中监控，提高工作效率，是现代变电智能化自动化的体现。

3常见故障分析及处理案例

3.1电磁兼容性问题

国际电工委员会（IEC）的定义，电磁兼容即是指设备在其电磁环境中能不受干扰的的工作，且自身发出的电磁能量也不能干扰其它设备的正常运行。

现代供电系统电气电子设备繁多，电磁环境复杂，由此引起保护装置误动的现象时有发生，如何避免保护装置受到内外部脉冲、瞬变电磁干扰问题日渐突出。

3.1.1继电保护装置常见干扰源

3.1.1.1内部过电压

高压断路器合分闸操作时因截流效应、重合闸等引起电弧的熄燃过程，易引起各种高频电流电压脉冲，脉冲信号通过电流电压互感器耦合到继电保护装置。

案例：某变电所新建一条长1500米的电缆线路、利旧选用一台退役的晶体管电流保护装置，断路器合闸操作时装置常启动引起速断跳闸，现场检查馈出电缆并无绝缘问题，装置定值与检验均正常，联系生产厂家了解到此类产品在其它变电所也多次发生此种故障，后更换一台抗干扰性能良好的微机保护装置后此问题再无发生。

3.1.1.2外部过电压

变电所防雷装置或架空线路遭到雷击，雷电流进入变电站接地网中，引起接地网电位暂态升高同时在周围空间产生强大的暂态磁场，经电流电压互感器等耦合到继电保护装置中。

案例：某变电所一段时间在雷雨天气经常发生绝缘监察装置误报单相接地故障，检查绝缘监察装置未见异常，电压互感器特性曲线均合格，后来偶然发现变电所等电位接地网主干线扁钢在一次改扩建施工中被施工方断开，未及时恢复，多处主接地极锈蚀严重，检测接地电阻虽然合格但与以前数据相比有较大提升，后对接地系统进行了修复并在绝缘监察信号回路增加0.2秒的延时，单相接地信号误报率大幅下降。

3.1.1.3高频电磁波

无线通信产品的使用尤其是检修现场大量使用的对讲机等高频电磁设备，由于其频率高、发射功率强，与其接近时二次弱电设备如保护装置等就易受干扰。

案例：某变电所值班员手持新配备的对讲机在巡视设备时无意间接近了保护屏上的一台使用多年的低频减载装置，装置马上显示运行异常，远离后装置又自动恢复正常，保护装置虽然没有误动引起跳闸事故，但隐患明显存在。

3.1.1.4静电

静电一般是由于不同物质的摩擦等原因导致正负电荷积累而产生高压，虽然放电能量小但由于时间超短，瞬间能量仍可大到干扰保护装置正常运行甚至损坏设备，静电干扰一般归于脉冲干扰，强度由脉冲能量和脉冲宽度决定。

案例：某变电所XX线路新装微机保护装置，运行两年内烧毁两块电路板，两次被迫停用故障装置，开始怀疑质量有问题，厂家技术人员到场重新更换电路板后，经仔细检查发现装置外壳经插件接地线虚接，接地线处理完毕后目前又运行两年未发生电路板烧毁事故，此问题被厂家技术人员认为是典型的静电事故。

3.1.1.5其它杂散干扰

保护装置的直流电源噪声、继电器开断时的瞬变过电压、设计有缺陷的印刷电路板发出的辐射噪声等也是重要的干扰源。

3.1.2防治电磁干扰的措施

通常在硬件、软件上采取技术措施抑制干扰，提升可靠度，常规手段一般有三种，即控制干扰源、阻断干扰通道、降低装置的噪声敏感度。主要技术措施简要分析如下