继电保护拒动主要原因范文

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电力系统是关系我国国计民生的基础性行业，而继电保护被称为电力系统的哨兵，它通过装置反映电力系统元件的不正常和故障信号，动作于发信号和跳闸，能迅速、正确隔离电力系统发生的各种故障，避免大面积停电事故，确保电力系统安全、稳定运行。因此，应该从电力系统继电保护的运行经验出发， 对存在与电力系统继电保护系统的故障进行认真分析，形成对电力系统继电保护故障的深层次认知，把握电力系统继电保护故障的因果关系， 在运用好各种针对性技术和工艺的基础上，实现电力系统继电保护装置的稳定、可靠运行。

2 继电保护的常见故障

2.1 电压互感器二次回路故障

在继电保护系统中，电压互感器和电流互感器二次回路作为运行中必不可少的重要设备，其不仅是二次回路中非常薄弱环节，而且一旦发生故障所带来的后果也十分严重。在实际运行工作中，电压互感器二次回路故障通常会表现为以下几个方面：一是二次回路中性点存在着多点接地和未接地的情况，二次中性点虚接故障的存在，与变电站接地网具有直接的关系，但更多情况下则是由于接线工艺不合理而导致的。当二次未接地时，则会导致二次回路中各项电压达不到平衡的状态，从而导致阻抗元件及方向元件出现误动或是拒动的情况，而且在运行过程中想要对该故障进行排查也具有较大的难度，因此，需要在投运验收过程中多加注意；二是PT开口三角电压回路断线，这将会导致零序保护出现拒动；三是PT二次失压；导致这种情况发生主要是由于设备性能和二次回路存在不完善的地方，这是二次回路中较为常见的故障。

2.2 电流互感器饱和问题

在当前电力系统中，电磁式电流互感器还是各变电站最为常用的电流互感器，这就不可避免的会存在饱和问题，从而对继电保护正确动作造成较大的影响。短路作为电流互感器饱和问题发生的最主要原因，一旦饱和问题发生，则电流互感器一次电流则会全部转变为励磁电流，导致二次电流无法进行线性传变，断路器保护出现拒动，系统出现越级跳闸。

2.3 干扰和绝缘问题

在检测继电系统时，由于需要根据线路电路来对线路故障进行判断，但在实际检测工作中，由于一些现代化通讯设备会对检测带来一定的干扰，从而导致微机继电元件出现误动问题。由于微机继电系统具有较高的集成度，而且线路较为密集，在使用过程中会有大量的灰尘吸附在电路表面，从而导致新的导电通道在电路原有的连接点上出现，从而导致继电微机系统检测故障，使继电保护运行存在较大的安：全隐患。

3 继电保护故障的解决措施

3.1 回路拆除法

由于二次回路故障问题是电力继电保护系统很容易出现的问题，与此同时，有效的确定二次回路故障问题出现的位置是解决这一故障问题的关键部分。针对这样的情况，可以使用回路拆除法排除继电保护系统故障问题。例如，就是在检查电力继电保护系统的过程之中，首先按照二次回路的顺序进行对电力继电保护系统的拆除工作，在逐步的将拆除下来的部分安装回去，最终有效的找出故障存在的位置，解决继电保护系统故障问题。

3.2 短接法

为了有效的找出继电保护系统故障存在的位置，在进行故障检测的过程之中，可以将电力继电保护系统按照一个回路作为一个段，逐次的采用短接处理的方式，找出继电保护系统存在故障的位置，进而有效的解决继电保护系统故障问题。

3.3 替换法

替换法主要原理是将被怀疑有问题的元件替换下来，如果替换下来之后故障消失了则说明是该元件出现故障，如果故障没有消失，则说明不是该元件的问题，依此来判断该组元件的好坏，采用这种方法可以排除不可能情况，准确定位故障发生的范围。

3.4 对比参照法

如果电力继电保护系统出现故障的原因是由于安装的技术人员出现的技术失误，就可以使用对比参照法法排除继电保护系统故障问题。具体的来说，就是参照已经安装好的可以正常使用的继电保护系统的内部线路的基本构造，找寻出该继电保护系统之中存在的问题所在。

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关键词 继电保护；故障原因；处理方法；任务

中图分类号 TM774 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）121-0204-01

随着社会经济的不断发展，电力系统也在不断的扩大与发展，由于继电保护装置在电力系统中起着非常重要的作用，因此电力系统对其的要求也越来越高，不到那要求继电保护装置需要具有良好的可靠性，还需要具备较高的稳定性。然而，继电保护装置在运行过程中常常会因为很多的原因而发生故障，例如人为操作的原因，继电保护自身内部故障等等。继电保护装置是确保电力系统安全供电的关键，在其发生故障后及时的对其进行处理是非常重要的，而常见的处理方法有替换法、对比法、直观法、顺序检查法、逆序检查法等。下面我们将对继电保护装置的故障原因及几种处理方法进行简要的分析。

1 继电保护装置的基本任务

1）当被保护的电力系统中元件发生故障的时候，那么，发生故障的元件的继电保护装置将会快速、准确的向距离故障元件最近的断路器发出跳闸的命令，及时的让故障元件脱离电力系统，降低对电力系统的影响，从而确保电力系统供电的安全性。

2）若是电气设备出现不正常的工作情况，继电保护装置将会根据不正常的工作情况以及设备运行维护的不同发出相应的信号，从而方便工作人员对出现的故障进行处理，或是装置进行自动的调整，或是直接将会引起电力系统故障的设备从电力系统中断开。用于对电气设备的不正常工作情况进行监测的继电保护装置允许带有一定的延时性。

3）监控电力系统的运行情况。继电保护装置不仅需要对发生的故障作出反应与处理，还需要对电力系统的运行情况进行监控。

2 继电保护装置发生故障的原因

继电保护装置的常见的问题有以下几个方面：定值问题、电源问题、干扰问题、继电器插件问题、人机对话插件问题等。而造成这些问题的原因有很多，下面将对其进行简要的探讨。

2.1 继电保护装置中的定值问题

造成继电保护装置出现定值问题的原因有以下两个方面：第一，人为整定错误。人为整定错误又包括很多的方面，主要包括：看错数值；计算错误CT、PT的变比；整定过程中找错了定值区的位置；继电保护装置内部的软压板设置错误等。第二，由于继电保护装置内部元件的原因造成整定值出现漂移的情况。

2.2 继电保护装置中的电源问题

继电保护装置电源出现问题的原因主要有以下几个方面：第一，逆变电源插件出现内部故障，从而导致继电保护装置的供电电源出现不正常的情况。第二，直流熔丝选型不恰当。第三，继电保护装置在运行过程中人为的误操作将各种插件进行插拔。

2.3 干扰问题

出现干扰问题的主要原因是继电保护装置的抗干扰能力差，若是在保护屏附近使用对讲机与其他的无线通信设备就会使一些逻辑元件出现误动的情况。另外，还有一些人为干扰、直流回路接地干扰等问题，但是应尽量避免这类干扰的发生。

2.4 继电保护装置内的继电器插件的问题

继电保护装置内的继电器插件主要包括有起动继电器、跳合闸继电器、信号继电器、告警继电器、信号复归继电器、备用继电器等，而当这些继电器中的某一个继电器的接点出现接触不良或是粘连、底座的绝缘被破坏等情况，继电保护装置都会出现误动、拒动等故障。

2.5 人机对话插件的问题

人机对话插件出现的问题主要包括按键失灵、显示屏的显示出现不正常的情况等。而造成这类问题的原因主要有以下几个方面：第一，按键机械部分出现接触不良，从而导致按键失灵；或者是设备内部的连接线损坏，造成按键失灵。第二，显示屏的液晶面板由于受潮或是受到损坏，从而导致显示芯片被损坏。

3 继电保护故障的处理方法

继电保护装置出现故障的处理方法有很多，例如替换法、对比法直观法、检查法、短接法、试验法等等。下面将对常见的几种处理方法进行简要的分析。

3.1 替换法

继电保护装置内部出现故障时常用的处理方法就是替换法，其主要是在查找故障的过程中，利用好的插件代替可能有故障的插件，从而判断该插件是否出现问题，从而缩小了故障的查找范围，而且继电保护装置内部插件发生故障采用该法进行查找，在确定故障点后直接替换即可。

3.2 对比法

该方法主要是将不正常的设备和同型号、同规格的正常设备的技术参数进行对比，或是将两者的校验报告进行对比，其中相差较大的地方即是故障点。该方法主要用于检验定值校验中出现的测试值和预期值相差较大但是又不能确定原因的故障。

3.3 直观法

该方法主要是用于处理一些不能采用仪器进行测试，或是某些插件在出现故障的时候又没有备用插件进行更换的故障情况。例如10　kV开关柜拒分或是拒合的故障，首先下发一个操作命令，然后观察合闸接触器、跳闸线圈是否动作，若是能动作说明电气回路正常，故障出现在结构内部；然后对现场直接观察继电器内部的情况，推断出现故障的元件。

3.4 检查法

检查法主要包括顺序检查法和逆序检查法。顺序检查法：在继电保护装置出现拒动或是逻辑问题的时候，采用检验调试的方式来查找故障的根源，检验过程则按照外部检查、绝缘检测、定值检查、电源的性能测试、保护性能的检查的顺序来进行。逆序检查法：在继电保护装置出现误动，而且不能在短时间内查找到故障根源的时候，则可以采用逆序检查法，即从事故发生的结果出发，一级一级的进行查找，直到找到故障根源。

3.5 整组试验法

该方法主要是用于检查继电保护装置的动作逻辑和动作时间是否正常。该方法可以在短时间内将故障再现，并且可以判定故障的根源，若是出现异常情况，则可以与其他的方法相结合进行检验。

3.6 短接法

短接即是指采用短接线接入回路的某一段或是每一部分，以此来故障是否存在于短接的范围内。该方法主要是用于检查电磁锁失灵、电流回路出现开路、切换继电器不动作等故障，以及检查控制KK等转换开关的接点是否有接触不良的情况。

4 结束语

电力系统在运行过程中会有很多的故障发生，继电保护装置同样也会出现各种各样的故障。在继电保护装置的安装与施工过程中应尽量考虑到对继电保护装置有影响的各种因素，并针对这些影响因素采取相应的预防措施，以尽量避免装置出现一些不应出现的故障。由于继电保护装置的故障类型很多，而且故障的处理方法也可能根据实际的情况发生改变，但是无论是什么故障，主要掌握了其原理，在实际工作中进行融会贯通，并不断的积累经验，那么，故障处理技术的水平一定能够得到提高。

参考文献

[1]钟旭辉.论电力系统继电保护干扰原因及其防护方法[J].中国新技术新产品，2012，15：129-129.

[2]骆雄斌.论继电保护故障原因及处理技术[J].大科技，2012，13：146-147.

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关键词：继电保护；供电系统；常见故障；故障处理

中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）35-0098-02

继电保护是确保电力系统安全稳定运行的有效措施之一，广泛应用于变电站中。继电保护装置主要可监测电网的运行，并记录故障发生的位置和性质，从而为故障的处理提供有价值的信息。在本文中，笔者分析了电网运行中的常见故障，并分析了继电保护技术在确保电网正常运行中的重要性。

1 继电保护的组成和特点

1.1 继电保护的作用

在电力系统被保护元件发生故障的时候，继电保护装置能自动、有选择性地将发生故障元件从电力系统中切除掉来保证无故障部分恢复正常运行状态，使故障元件避免继续遭到损害，以减少停电的范围；如果被保护元件出现异常运行状态时，继电保护装置能及时反应，发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。

1.2 两个特点

1.2.1 装置可靠性高

通过实践证明，继电设备有非常高可靠性。主要表现在以下两个方面：第一，微机继电设备元件的稳定性高。设备运行过程中，元件特性不随温度波动、使用年限等方面的变化而变化。第二，设备运行趋向自动化，可以自动对设备元件的工作状况进行监测分析，提高继电系统运行的安全性。同时，随着计算机和通信技术的发展和进步，继电保护装置向一体化、智能化发展，使其稳定性和可靠性进一步提高。

1.2.2 兼容性比较强

为了满足继电系统运行的需要，设计人员在设计微机继电系统的过程中，注重系统的兼容性设计。通过减少设备的盘数，到达减小设备体积的目的。同时，注重增加设备的辅助功能，扩大其使用范围，满足不同继电系统运行的需要。

2 继电保护运行中的常见故障分析

2.1 电压互感器二次回路故障

电压互感器及电流互感器二次回路作为继电保护运行的重要设备，其故障将造成严重后果，同时也是二次回路中的薄弱环节。由于PT二次电压回路上的故障而导致的严重后果是保护误动或拒动。据运行经验，电压互感器二次回路故障主要表现为以下几个方面：①二次中性点多点接地或未接地，二次未接地（虚接）除了变电站接地网的原因，更多是由接线工艺引起的。这将造成各相电压的不平衡，引起阻抗元件和方向元件拒动或误动，在平时运行中较难排查，因而应在投运验收中；②PT开口三角电压回路断线，将造成零序保护的据动；③PT二次失压；开断设备性能和二次回路不完善引起的二次失压也是常见故障。

2.2 电流互感器饱和问题

目前，各变电站中主要应用的仍是电磁式电流互感器，其饱和问题仍是影响继电保护正确动作的重要原因之一。在各种系统中，短路问题是造成电流互感器饱和问题的主要原因。电流互感器饱和时一次电流全部变为励磁电流，使其二次电流无法线性传变，导致断路器保护的拒动，引起系统越级跳闸等问题。

2.3 电源故障

电源是继电设备正常运行的保证。微机继电设备工作过程中，电源输出功率较小，输出电压也随之降低，严重时将导致继电保护装置无法正确工作，出口继电器、重动继电器无法正确动作。

2.4 干扰和绝缘问题

继电对系统进行检测时，主要根据线路电路来判断线路故障。然而，在实际检测中容易受到手机、对讲机等现代通讯设备的影响，造成微机继电元件的误动。同时，微机继电系统具有集成度高。线路密集的特点，长期使用的过程中，电路表面产生的静电会吸附大量的灰尘，并在电路原有的连接点上出现新的导电通道，导致继电微机系统检测故障。而因现场运行环境、施工工艺等原因造成的二次电缆绝缘降低问题也是继电保护正确运行的重大隐患。

3 继电常见故障的处理措施

3.1 记录故障原因

由于继电在运行中会出现各种常见故障，工作人员因对这些故障产生原因、故障表现形式、后果等方面做详细记录，为后期的故障处理提供可靠的依据。故障信息的详细程度是顺利解决运行故障的重要因素，检查过程中，如果一次系统故障未对继电保护装置产生影响，该故障则不属于微机继电的常见故障。相反，如果对微机继电保护产生影响，工作人员应先对故障情况作详细记录，故障处理完后再开展其他工作，减少对故障修复的影响。

3.2 元件的参照替换

继电保护系统在长期使用过程中，由于元件老化和故障容易对整个继电保护系统产生影响。因此，工作人员也可以采用以下两个方面处理微机继电故障：第一，替换法。替换法是处理微机继电元件故障的主要方式，即当设备元件出现问题时，可以采用新的元件对故障元件进行更换，保证继电系统的正常运行。第二，参照法。所谓参照法，即设备出现故障时，通过对比故障发生前后设备运行的参数，及时找出设备故障的原因。参照法的适用范围非常广，不仅能使用于接线错误二出现的测试值偏差，还对处理回路改造后二次系统无法正常运行具有良好的效果。

3.3 提高设备抗干扰性

由于继电设备在实际运行中，容易受到各种通讯设备的影响，造成继电保护故障。目前常见的干扰系统主要有两种：即共模T-扰干扰和筹模干扰。共模T-扰干扰对电路导线的干扰极大，严重影响继电保护装置对故障信号的接收；筹模干扰容易导致设备的二次回路出现故障，影响设备的正常运行。针对两种干扰形式，可以采取以下措施对设备的干扰：第一，硬件抗干扰。通过改变保护柜制作材料，可以有效加强硬件设备抗干扰的能力。例如：用铁质材料做保护柜，可以达到屏蔽电场和磁场的效果。这种屏蔽既可以信号干扰，又可以保证测控装置与现场信号间的联系。第二，软件抗干扰。保证板布线中信号电路间的距离，减少零件间的相互干扰。同时，可以通过降低设备屏蔽层对信号的阻抗值，加强二次回路的抗干扰能力。

4 结 语

继电保护装置的正确运行是保证电力系统可靠运行的基础，因而继电保护专业人员必需具备继电保护理论知识和现场实践，应根据运行实践经验总结常见的装置和二次故障及其排查方法、改进措施。熟悉电力系统基础知识、掌握事故分析方法、总结缺陷查找步骤、严格执行反事故措施、提升继电保护设备性能、完善保护逻辑是提升继电保护常见故障排查效率和提高继电保护稳定性、正确性的有力措施。同时，继电保护技术日益呈现出向微机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展的趋势，实际工作中应根据继电保护发展新的特点，对常见的运行故障加以分析，总结处理故障的经验，保障电网的安全稳定运行。

参考文献：

[1] 王朕，朱琳，温渤婴.基于PSCAD的继电保护电压电流发生器的研制[J].电力自动化设备，2010，（8）.

[2] 薛春旭.电力系统微机继电保护交流采样算法研究[D].西安：西安电子科技大学，2012.

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关键词：继电保护模式；解决对策；发展趋势

中图分类号：TM77 文献标识码：A

最近几年，社会快速发展，各行各业对于电力的依赖就像人对食物的需求一样，密不可分。在这种情况下，势必会促进电力行业的高速发展，也因为人们对于电力的需求量增大，对于用电质量已越来越关心，要求越来越高。但电力运行过程中的各种问题也越来越多地暴露出来了，较为普遍的就是继电保护的问题。在实际运行中，继电保护装置因为电气保护方式不恰当导致运行状态不稳定，特别容易出现保护装置安全性降低、继电器功能衰退、保护能力下降等问题。这些问题会导致整个电力系统崩溃，影响正常运行。另外，保护装置的运行期限超过额定运行期限，这也会造成保护设备出现故障。

继电保护装置是对电力系统的问题进行分析，寻求解决问题的一种反事故自动化措施。继电保护的主要任务就是当电力系统出现异常或者故障时，继电保护装置可以在很短的时间内把故障切除，或者释放信号给运行人员来处理出现的系统问题，最大程度地保护设备安全，防止或减轻设备损伤。因此，采用科学有效的措施来解决继电保护装置在工作中容易出现的问题，对整个电力系统以及电气设备的保护起到积极作用。

1.继电保护装置运行过程中的问题

当前，我国对于电力系统的保护主要是通过继电保护装置实现，但通过对继电保护装置运行模式分析发现，其在对电力系统的保护过程中存在的问题主要有母线差动保护问题、微机型保护问题和断路器失灵问题等三大方面。

1.1 母线差动保护问题

母线差动保护在电网系统保护中起到十分重要的作用。在其运行过程中可能出现各种问题。第一，母线差动保护动作正确率较低。近年，我国电力系统快速发展，各项公共设施发展不断完善。随着电力系统的发展，电和人的关系越来越密切，人们每天都要和电打交道，所以，人们对电力系统运行安全性与可靠性要求变高，对母线差动保护中的动作正确率要求也越来越高。从我国当前电网安全运行现状分析，母线差动保护的动作正确率只有95%左右，远远达不到人们的要求，正确率明显偏低。

第二，母线保护装置故障率较高。在母线保护装置动作正确率偏低的情况下，也存在装置故障率偏高的问题。造成母线保护装置故障率偏高的原因主要有运行方式安排的不合理。运行过程中只注重正常运行，忽视了日常维护和对设备检修的问题；同时，操作人员没有经过正确的培训，盲目操作导致设备损坏等问题也较为普遍。

第三，电流互感器的饱和问题，也会造成母线保护装置误动作。主要原因是因为保护逻辑不完善，保护装置没能判别出区外故障时电流互感器的饱和电流，误判为一般的故障电流，导致保护装置误动作。

1.2 微机型保护问题

科技的快速进步，越来越多的科技产品运用到各行各业中，微机型保护装置也广泛地运用到电力系统保护当中。微机继电保护是指基于可编程数字电路技术和实时数字信号处理技术实现的电力系统继电保护。虽然运行效果要比传统继电器保护正确率高，但在运行过程中也暴露出一些问题。第一，随着微机保护装置的大量使用，其所需要的软件、硬件也会不断改进。在不断改进的过程中，也会出现大量软件修改不合理、不规范，软硬件不匹配的问题；第二，微机保护装置出现保护动作不正确的现象。微机保护装置动作正确率很高，但依旧存在保护动作不正确的现象，通过具体的数据分析发现，出现最频繁的就是保护误动和拒动，这两种现象的发生主要是与保护装置的质量出现问题、保护逻辑设计不合理、运行环境受电磁干扰等因素造成。

1.3 断路器失灵问题

电网的安全运行问题是关系着广大人民群众用电安全的重大问题，所以，为了保证电网在运行过程中安全稳定，我国220kV及以上电压等级电网在投入使用时都会配备断路器失灵保护装置。但是断路器失灵保护装置在实际使用过程中，也会出现失灵保护误动作等现象，若此故障发生，会引起电网大面积停电，严重阻碍工业生产和人民的正常生活，所以应高度重视该问题的发生。

2.继电保护在电力系统中的问题解决策略

通过对继电保护运行过程中出现的问题分析，整个电网在运行过程中会因为若干原因影响其正常工作，存在着安全隐患。要加强继电保护装置在电网运行过程中的安全可靠性，就必须从继电保护设备的管理、操作、技术改造等方面采取有效的策略进行改进，通过提前预防，最大可能地避免继电保护问题的发生。

2.1 保证继电保护装置质量，投入运行前严格验收

继电保护装置在使用前需严格把关，做好验收工作，从源头杜绝继电保护装置出现的质量问题，这样，对电网的日后运行起到非常重要的作用。首先，继电保护装置在调试完毕后，聘请相关专业技术人员进行全面、严格地验收，保证质量；另外，还需结合保护定值单，对继电保护装置进行定值校验，包括逻辑试验、开关传动试验等。若一切正确，在验收单上签字确认；待验收结束后，把填写好的验收资料移交给相关专业部门留档备案。最后，若出现二次回路和保护定值变更等情况，需要对相关的变更事项进行核对及重新调试，调试工作结束后重新组织验收，相关技术人员进行记录和备案。

2.2 加强对继电保护装置的动作分析，确保保护动作的可行性

当电网出现故障，继电保护装置出现跳闸情况后，运行人员不应立即合上开关，首先应由继保人员对保护动作情况进行详细地分析，找出保护动作的原因，并把原因记录备案。通过对动作情况进行判断和结合现场情况分析，及时有效地发现保护装置动作的正确性。若出现误动作情况，应采取相应的防范措施，有效地避免不正确保护动作的再次发生，从根本上提高保护动作的正确率，提高电网的安全稳定性。

2.3 技术改造工作严格控制，保证继电保护合理运行

继电保护装置投产后，运行一段时间后需对其进行技术改造，在改造的过程中需严格按规范执行，确保技术改造的可行性和合理性。只有在改造的过程中严格控制，才能确保继电保护装置在运行过程中的安全性和合理性。对功能不全、缺陷较多、超期服役的继保装置进行技术改造，通过提前对继电保护装置进行检查与分析，可以很好地解决一些潜在隐患，保证继保装置在日后的工作中安全稳定地运行。如果出现电缆挂牌缺失、接线套管标识模糊、图纸与现场不符等现象，可以对相关的二次回路进行全面地检查，补全相应的标识，并绘制出与当前实际情况相符的图纸。这样，对继电保护装置及其二次回路进行全面的技术改造，从根本上避免由于保护装置及回路错误引起的保护误动和拒动。

2.4 健全巡检与操作制度，保证运行操作的准确性

健全继电保护装置的运行巡检和操作制度对继电保护装置是非常重要的。通过有效的巡检，可以实现对保护装置进行定期、详细、合理地检查。通过检查，可以及时发现保护装置在运行中出现的各种问题，并能够及时解决，避免重大事故的发生。同时，通过严格、合理的操作制度，可以规范对保护装置的操作，确保对常见信号的正确处理，从根本上排除继电保护装置在运行过程中出现的操作问题，保证继保装置能够在电网保护中发挥它应有的作用。

3.继电保护的未来发展趋势

我国的电力系统正向着超高压，超大输送容量和远距离输电的特点不断发展。电力系统的系统化、规范化以及保护管理手段也不断发展更新，这就迫使电力系统中所用到的继电保护装置随之更新换代，使其发展程度要与这些先进的管理理念匹配。目前，光纤通道、数字化保护装置等新型继电保护设备已广泛应用，继电保护方式正从传统的保护装置向新媒介、新保护材料过渡。科学技术在发展，继电保护产品也不断地推陈出新，同时，要求相关的科研人员要加快研究速度，生产紧跟电力系统发展步伐的产品，最终确保继电保护装置能够长期、安全、可靠地工作。

结语

科学技术不断发展，电力系统也越来越完善。但目前继电保护在运行过程中仍不可避免地出现各种问题，这就要求相关的科技人员加大科研力度，攻破技术瓶颈，针对保护装置在电气运行过程中出现的问题及时提出行之有效的解决措施，这样才能保证继电保护运行的可靠性与安全性，进而保证整个电力系统的安全、稳定运行，才能确保人民安全用电，保障国家安全，保证人民利益。

参考文献

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[关键词]主变跳闸 分析 措施

中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）09-0305-01

一、故障现象

我公司一35kV变电站两台主变分列运行，调控中心采集到站内直流系统接地信息。

二、事故原因及分析

接到调控中心通知后，变电二次工作人员对该站控制电源监视回路进行特巡，并对直流系统两极对地电压进行了测量，排除监控系统误发信号的可能，并对逐台设备进行外观检查，确认无外接因素导致直流系统接地的可能，并着手开始对二次控保设备进行检查。

在检查到2#主变控保屏时，发现取下负极保险后，本屏内直流监视继电器（JJ）不复归，测量电压发现负极对正极仍有156V电压，在拆除直流监视继电器（JJ）18#接线柱后，该继电器自动复归，排除该继电器内部接点粘连的可能，判定该屏内回路中存在寄生回路的可能，于是采取逐一拆除与该继电器18接线柱相连接的二次线的方法，查找寄生回路的来源，同时为保证不长时间失去保护，每断开一点确实不是故障点后立即恢复，当断开保护出口继电器（BCJ）接线柱8上的接线后，确认不是故障点后进行恢复该点接线时，出口继电器动作造成主变两侧开关跳闸，并立即到站内后台监控微机确认保护动作信息，发现后与主站监控中心确认动作情况，只有主变两侧开关变位信息，无其他保护信息。

通过继续对故障点查找，发现重瓦斯信号继电器出口接线柱间直阻260欧，因正常信号继电器一侧接线柱带有负电（110V），导致其前端接线柱也带有负电。经过现场多次试验，发现正电通过直流监视继电器线圈（6脚与18脚）与出口继电器线圈（18脚与6脚）与寄生负电形成回路，正常情况下出口继电器因有并联电阻压降较小，当打开出口继电器18脚接线再恢复时瞬间并联电阻没有起到降压作用，此时出口继电器的压降较高，同时经试验该出口继电器动作电压处于合格范围内的下限，因此恢复接线时造成出口继电器动作。

如图1所示，其中CJ为差动继电器接点，BCJ为DZB-12B型保护出口中间继电器，R为2K欧并联电阻。2XJ为重瓦斯动作信号继电器，型号为DXM-2A。JJ为DZS-12B型直流电源监视中间继电器。

如图2所示，由于信号继电器2XJ管脚6与管脚9绝缘降低，直流电阻仅为260欧，当2RD负电源拔下时，正电源经监察继电器JJ、出口继电器BCJ、保护压板2LP与2XJ脚6、继电器内部260欧电阻到2XJ脚9即负电源形成回路，出口继电器压降为104V，达到启动条件，主变保护出口动作，造成高低压侧开关同时跳闸误动，因该动作直接由BCJ出口，故无任何保护动作信息。

三、事故经验教训及改进措施

1、继电器和保护全回路的绝缘状况对保护系统的正确健康运行起着至关重要的作用，一旦绝缘降低，轻则发生直流接地，重则会导致保护误动和拒动，造成严重的电力事故。

绝缘检查应定期进行。新安装和定期检验时，应对全部保护接线回路用1000V摇表测定绝缘电阻，其值应不小于1兆欧。单个继电器在新安装或检修后，应用1000V摇表或500V摇表测定绝缘电阻，继电器端子对底座和磁导体的绝缘电阻值以及各触点之间的绝缘电阻值不应小于50兆欧，继电器线圈间电阻应不小于10兆欧。对新安装和定期检验的继电器，根据各继电器技术参数要求，同时应作50赫兹交流电压历时1分钟的耐压试验。

2、对于长时间运行的电磁式继电器应掌握其寿命周期，以周期性检验为主要手段，制定强制淘汰和轮换制度，运行时间超过一定年限的继电器强制进行更换。

3、在积极推进微机继电保护改造的前提下，对目前运行的电磁式继电保护的继电器备件选型，优先选用机构更可靠的静态继电器，本次事故中就将全部旧的DXM-2A型信号继电器，全部更换为JX-21A/T型继电器。

总之，变压器出现的误动类型较多，动作原因也多种多样的，本次只是针对在保护回路存在隐蔽的设备隐患时，工作人员在正常检修操作的情况下发生的误动原因进行分析，并从中吸取经验教训，提出一些改进措施。

参考文献

【1】贺家礼，宋从矩. 电力系统继电保护原理[M]. 北京：中国电力出版社，1994：153-169.

【2】冯匡一，袁季修，宋继成，等. GB/T14285-2006继电保护和安全自动装置技术规程[S]. 北京：中国标准出版社，2006.

作者简介

赵洪波（1976一），男，国网山东寿光市供电公司电力工程技术工程师，从电站一、二次设备的安装调试工作。

孙海燕（1976一），女，国网山东寿光市供电公司电力工程技术工程师，从电设计工作。

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关键词：电流互感器、误差、二次负载、计算

1、电流互感器的误差

电流互感器是用来将一次系统的大电流按比例变换为二次系统的小电流，以满足测量、监控、保护及自动装置等的需要，并将一、二次设备安全隔离，使高、低压回路不存在电的联系的一种常见的电气设备。测量误差是指电流互感器的二次输出量I2与其归算二次侧的一次输入量I1’的大小不相等，幅角不相同所造成的差值，因此测量误差分为数值（变比）误差和相位（角度）误差两种。

产生测量误差的原因一是电流互感器本身造成的，二是运行和使用条件造成的。

电流互感器本身造成的测量误差是由于电流互感器有励磁电流Ie存在，而Ie是输入电流的一部分，它不传到二次侧，故形成变比误差，Ie除在铁芯中产生磁通外，尚产生铁芯损耗，包括涡流损失和磁滞损失，Ie所流经的励磁支流是一个呈电感性的支路，Ie和I2不同相位，这是造成角度误差的主要原因。

运行和使用中造成的测量误差过大是电流互感器铁芯饱和和二次负载过大所致。

故为保证电流互感器工作在误差范围内，在不改变其本身固有特性的情况下，作为设计人员来说，根据实际情况，选择适当的电流互感器二次容量尤为重要，以下介绍二次负载容量的计算。

2、测量电流互感器二次负载容量的计算

为了保证测量仪表的准确度，互感器的准确度级不得低于所供测量仪表的准确度级。电流互感器的一定准确等级是与一定的负荷容量S2相对应的。当接入负荷（仪表继电器等）的容量超过互感器准确级规定的容量Se2时，电流互感器的准确级将要下降，即测量误差增大。因此，为了保证测量的准确度，互感器二次侧所接负荷容量S2应小于互感器准确度级所规定的额定容量Se2。，即应满足：

Se2≥S2

即Se2≥I22Z2 （1）

由上式可知，二次负荷容量与二次阻抗 有着直接关系。若不考虑二次负荷的电抗值；则 包括接入互感器二次侧的仪表电流线圈电阻 ，继电器电流线圈电阻 ，连接导线电阻 和接触电阻 ，即：

上式中ry、rj可由二次回路中所接仪表和继电器的参数求出最大相负荷阻抗，即：

式中：――电流互感器最大一相的负荷（伏安）。其值等于各仪表负荷之和，可以通过查各仪表技术数据求得。

――电流互感器二次额定电流（安）。

――仪表或继电器电流线圈的总阻抗（欧）。

接触电阻 由于不能准确测量，一般可取0.05欧姆。连接导线电阻 为未知量，可由所选择导线的长度和截面确定：

（4）

式中；、――连接导线截面（mm2）和计算长度（m）。

――导线的电阻率 。铜 = （Ω•m），铝 = （Ω•m）。

上式中 与仪表到互感器的实际距离L及电流互感器的接线方式有关。

图1 电流互感器与仪表接线图

（a）单相接线（b）星形接线（c）不完全星形接线

单相接线： =2L

星形接线，用于测量三相不对称负荷，由于中性线电流很小，故 ＝L．

不完全星形接线，用于三相负荷平衡或不平衡系统的测量，例如：三相二元件功率表或电度表的接线等。在35kV及以下小电流接地系统中的保护广泛采用这种接线方式。此接线方式选择二次连接导线时其导线计算长度 =1．73L，可从电流向量图及回路电压方程式推导出

由图1（c）可知：

流过公共导线的电流 在 回路中，设 为ao两端的等效电阻

由于电流互感器的副边电流Ie2已标准化（5安或1安），I2用额定值Ie2代入（1）式可计算出电流互感器所接负荷S2 ，从而按1.5~3倍选择电流互感器的额定容量。

3、保护电流互感器二次负荷的计算

用于继电保护的电流互感器，要考虑当系统出现最大短路电流的情况下，继电保护装置能正常工作，不至于因为饱和及误差带来拒动，当电力系统发生短路故障而引起继电保护动作时，流过电流互感器的电流将可能比其额定电流大很多倍，为保证继电保护装置正确动作，一方面电流互感器的一次电流在故障情况下不应超出与其额定准确限值系数相对应的电流值，另一方面是电流互感器在标称的准确级下，对应的额定二次容量Se2（VA）或额定二次负载阻抗Ze2（Ω），与二次实际负载阻抗Z2必须满足0.2Ze2≤Z2≤Ze2时，电流互感器才能达到其标称的准确级。如果Z2＞Ze2，则电流互感器实际的准确级就会低于其标称值，这将会影响保护装置的准确性，严重时可能会造成继电保护装置误动或拒动，甚至形成系统事故。

保护用电流互感器的二次负载计算与测量用电流互感器的二次负载一样，但是其线路的计算阻抗除了与电流互感器的接线有关以外，还与短路故障类型有关，计算时，可按最严重的短路类型计算电流互感器的实际二次负荷。

例如一座110kV变电站，其中用于主变差动保护的110kV电流互感器主要技术参数为：变比300．400．600／5A，准确级5P30，额定容量40VA。由此可计算出，该电流互感器额定二次负载阻抗为1．6Ω。但电流互感器实际的二次负载阻抗是多大，能否满足准确级要求呢？以下是计算过程：

一次设备到继电保护柜的距离，二次导线（电缆）全长约130m，采用截面为4mm2的多股或单股铜芯线，三相星形接线，这样可计算出导线阻抗为：

根据继电保护装置厂家提供的技术数据，差动继电器交流电流回路功率损耗不大于0．8VA／相，若取为0．8VA／相，则每相差动继电器的交流阻抗为：

当电流互感器和二次负载的接线方式一定时，在不同的短路形式下，电流互感器的二次负载是不同的。在三相电流互感器完全星接的情况下，按照电流互感器二次负荷最严重的短路类型，计算电流互感器的实际二次负荷，当单相接地短路时，接地相的电流互感器二次负载阻抗最大，其值为：

由这些计算结果可以看出，差动保护用电流互感器的实际二次负载阻抗是在其允许范围内的。

4、当电流互感器不满足误差要求时，应采取一下措施：

1) 改用伏安特性较高的电流互感器二次绕阻，提高带负荷的能力;

2) 提高电流互感器的变比，或采用额定电流小的电流互感器;以减小电流倍数m10;

3) 串联备用相同级别电流互感器二次绕组，使负荷能力增大一倍;

4) 增大二次电缆截面，或采用消耗功率小的继电器，以减小二次侧负荷；

5) 将电流互感器的不完全星形接线方式改为完全星形接线方式;差电流接线方式改为不完全星形接线方式;

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【关键词】继电保护；抗干扰；措施；方法 1.电力继电保护的内涵与基本要求

1.1继电保护的内涵

继电保护（Protectire Relay；RelayProtection）是在运用继电保护技术或者继电保护装置单元的基础上组成的一套继电系统，其主要的功能在于它能够对电力系统的故障和非正常运行状态做出反映，并在最短时间或最小区域内作用于断路器闸或发出警报信号由值班人员及时排除非正常运行状态的根源，迅速处理，使之恢复正常，以减少或者避免电力设备遭受损害并对相邻地区的供电产生影响。

1.2继电保护基本要求

继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。可靠性是指继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作，在正常运行状态时，不该动作时应可靠不动作。任何电力设备（线路、母线、变压器等）都不允许在无继电保护的状态下运行，可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求，主要由配置合理、性能优良的装置以及正常的维护和管理来保证；选择性指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。上、下级电网（包括同级）继电保护之间的整定，应遵循逐级配合的原则，以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。切断系统中的故障部分，而其它非故障部分仍然继续供电；灵敏性是指设备或线路在被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数；速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障，以减轻损坏程度，指保护装置应尽快切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。

2.提高继电保护抗干扰技术措施及预防方法

（1）降低电力系统中一次设备的各种接地电阻降低诸如电压互感器、电流互感器以及避雷器的接地电阻，不仅能够减小高频电流流入时所形成的电位差，而且可以构成具有低阻抗特性的接地网，使得变电站内部的地电差位降低，从而减少二次回路设备受到此些接地电阻的干扰程度。

（2）把高频同轴的电缆在控制室和开关场两端分别进行接地假如在一端对高频的同轴电缆进行接地，则空母线受隔离开关的支配，势必在另一端产生瞬间的高电压。这就加大了设备某个端子出现高电压的可能性，从而影响到设备的常规运转。

（3）构造一些继电保护装置的电位面继电保护装置均在控制室集中的情况下，应将连网的中心计算机、各套微机的保护与控制装置置于同一电位面，此电位面应联系控制室的地网，使得电位面的电位同地网的电位变化浮动能够处于一致状态，同时防止此电位面遭受地网地电位差的侵入，从而确保地网与微机设备间无电位差，达到通信可靠性的目的。各微机设备连接电位面时，应有相适应截面且专用的接地线，各组件不管是外部亦或内部的接地与零点位置均应使用专用连接线连接至专属的接地线上，然后将专门的接地线同保护盘的接地端子相连接，使得接地端子接至地网上的合适部位，继而形成一个电位面的网，能够屏蔽许多干扰。

（4）断开与滤波器连接的一、二次线圈上的接地连线防止隔离开关操作亦或雷电导致干扰的主要措施之一就是断开与滤波器的一、二次线圈上的接地连线，同时二次接地应距一次接地的位置要≥3-5m。不管是由于操作隔离开关还是受到雷击，均能形成高频度的电流，这在一定程度上加大了高频电流经过高压耦合的电容器流入地网的可能性，在此种情况下，将出现相当高的高频度电压，从而经过层间的电容和二次设备电缆侵入到二次设备。

倘若不断开与滤波器的一、二次线圈上的接地连线，高频电压势必干扰继电保护装置。由于高频电流通过接地点至地网时，将在接地点的位置形成特别高的电位，然而，相比高频而言，地网为高电阻，从而造成高频电位顺着四周迅速衰减，因此，为缩短二次回路接地位置同二次设备的电位差距，同时使一次设备的接地位置和二次回路的接地位置有一定的距离，二者差距应为 3～5m，这样不仅可以减少电缆的屏蔽层中经过的高频电流，而且能够降低芯线受到的干扰程度。

（5）对二次设备实行状态监测方法。

随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展，变电站继电保护故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对综合自动化变电站而言容易实现继电保护状态监测，保护装置内各模块具有自诊断功能，对装置的电源、CPU、I/0接口、A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载在线监测程序，自动测试每一台设备和部件。但是一些常规继电保护进行状态监测较难实现，比如二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成，点多、分散，要通过在线监测继电器触点的状况和接线的正确性等既难也不经济。一方面应从设备管理环节人手，如设备的验收管理，离线检修资料管理，结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下，应充分利用现有的测量手段。

（6）实行继电保护智能化与网络。

近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域的应用也逐步开始。例如在居民线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路属于非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动，如果用神经网络方法，经过大量故障样本分析，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别，其它如遗传算法，进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。在新时期，计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，它深刻影响着各工业领域，也为各工业领域提供了强有力的通信手段。

到目前为止，除了差动保护外，所有继电器保护装置只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念，这要求每个保护单元都能共享系统的运行和故障信息数据，各保护单元与重合闸装置在分析这些信息数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即使现微机保护的网络化，这在当前的技术条件是完全可能的。

3.结束语

继电保护对我国电力系统的安全运行，有着重要的意义和作用，在我国经济快速发展，用电需求不断增大，用电质量不断提高的新形势下，做好继电保护工作有着更深远的意义。我们要不断研究新形势下继电保护的出现的新情况、新问题，更新继电保护装置的新设备、新产品，努力掌握继电保护装置的新技术，以适应未来供电技术改革与发展。

【参考文献】

[1]黄山山.变电所继电保护电磁干扰问题分析及解决方案[J].都市快轨交通，2010（4）.

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关键词：电力系统；继电保护；状态检修

Abstract: This paper describes the protection status of maintenance of superiority, and the practical application of the existence of a number of issues analysis, the final construct relay state to overhaul the architecture of the regional power grid.Key words: power systems; protection; state of repair

中图分类号： B841.1 文献标识码：A 文章编号：

前言

随着电力系统检修技术的发展，状态检修成为提高保护可靠性的新的途径。继电保护是保障电力系统安全可靠运行的重要技术手段，其正常动作与否将对电力系统运行造成重大的影响。为了保障电力系统安全可靠运行，继电保护系统必须具有很高的可靠性。预防性检修是提高保护系统可靠性的有效方法。继电保护是保障电力系统安全可靠运行的重要技术手段，其正常动作与否将对电力系统运行造成重大的影响。文章就简单介绍了继电保护状态检修的优越性，并提出目前继电保护状态检修所存在的若干问题，最后构造出地区电网的继电保护状态检修体系结构。

1、继电保护状态检修

继电保护系统包含大量微电子元件、高集成电路，与一次设备相比，状态监测相对较难实现。微机保护具有一定的自检功能，可以发现一些集成电路器件的特定故障及一些交流回路的断线故障，但难以发现器件劣化及回路接触不良等问题。

因此，继电保护状态检修是建立在电气二次设备状态监测的基础上，根据监测和分析诊断的结果，科学地安排检修时间和检修项目。它能有效地避免周期性定期检修和故障后检修所带来的弊端，是比较理想的检修方式，也是今后设备检修模式发展的趋势，其具有如下优越性：

1.1 继电保护状态检修可以分为设备状态监测、设备故障诊断、检修决策3个环节，其中设备状态监测是关键性的一个环节，只有通过各种手段准确、及时地掌握设备运行的实际状况，才能根据设备的参数变化趋势制定维修策略，确定最佳检修周期。

1.2 状态检修通过对已有状态信息进行多方位分析，更好地掌握设备的运行状况，并根据实际状况制定相应的检修维护策略，能够有效提高设备运行的可靠性。

最大限度地减少检修人员的现场工作量，使设备可用程度达到最高，节省大量人力、物力；可以防患于末然，做到该修才修，通过对设备的适当维修，在减少停电时间的同时，可更好地避免不必要的预防性检修引起故障的可能。

2、继电保护设备状态监测

继电保护设备有别于电气一次设备，其状态监测对象不是单一的设备元件，而是一个单元或一个系统，因此继电保护状态监测应包括保护装置和二次回路监测等方面内容。

目前的微机保护装置能对装置自身的电源、CPU、I/O 接口、A/D 转换、存储器等插件进行巡查诊断，当保护装置异常时，会发出告警信息提醒运行人员，因此具备了较强的自检功能。但要实施继电保护状态监测，还存在着如下的问题：

2.1 装置动作状况：在电气一次设备没有故障的情况下，继电保护装置处于相对静止的状态，只有当被保护设备发生故障的时候，保护装置才会动作。如果在检修周期内装置都未曾有过动作，那么它的动作状况也就难以监测到，也就无法知道其出口回路是否良好。

提出采用远程传动进行校验的方法。首先提前向用户发出短时停电的通知，然后在用电低谷时段进行一次远程传动试验，通过远方监测中心进行调控，对保护装置发送远程传动的命令，让其执行一次跳闸与重合闸操作。这样不仅可以检验保护出口到断路器机构之间的回路接线是否正确，还可以验证断路器动作的正确性，而整个过程大概需要1～2S的时间，对用户影响不大。

2.2 二次回路的监测：继电保护作为电网安全的技术保障，除了装置本身外，还包括电压电流、保护控制、信号照明等电气二次回路。它们由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成，接线繁杂、点多、分散，因此要通过在线监测各个继电器触点的状况、回路接线正确性等比较困难，也不经济，这可能是继电保护状态检修一直未能有效推进的主要原因之一。

2.3电磁干扰问题

由于电气二次设备中广泛存在着微电子元件和高集成电路，不可避免地产生电磁干扰，可能会造成微机继电保护采样信号失真、装置异常、保护误动或拒动等问题。因此，对继电保护装置进行电磁兼容性试验也是继电保护状态检修的一项重要工作，应该对干扰源、耦合途径、敏感器件等进行监测管理，如二次设备的屏蔽接地状况、保护装置附近的移动通信设备等等。

3、继电保护状态检修应用探讨

上文对目前实施继电保护状态检修过程中所存在的若干问题进行了分析，要使继电保护状态检修实用化，需要解决以上的若干问题，并建立电网继电保护状态检修体系。根据以上的分析，实现继电保护状态检修，首先需要利用微机保护，建立一套反映继电保护设备状况的监控系统，在线监测保护设备的运行状况；在这基础上结合远程传动方法来诊断保护装置及断路器的动作情况，进行进一步的分析诊断，确定设备是否需要检修；最后根据监测和分析诊断的结果科学地安排检修时间和项目。因此，本文构造了地区电网的继电保护状态检修体系结构，结构分3层，如图1所示。

图1 地区电网继电保护状态检修体系结构

第1层：变电站内的继电保护装置。它们负责将内部自检信息、测量用电压和电流值、保护用电压和电流值、远程传动试验开关量动作等信息通过调度专网传送到地区电网的继电保

护状态监测主机。

第2层：地区电网状态监测主机。监测主机接收区域内各个变电站的继电保护状态信息，且通过专业人员的操作，能够对区域内允许远程传动的继电保护装置进行远程传动。

第3层：地区电网状态检修工程师站。工程师站与状态主机进行单向连接，通过对地区状态监测主机的数据信息进行综合诊断分析，来判断设备是否需要检修，并根据设备状态制定合理的检修计划。

通过以上3层的地区电网继电保护状态检修体系结构，可以有效地实行继电保护设备的状态监测，进行科学分析诊断，合理制定出状态检修计划，实现继电保护的状态检修。

4、结束语

本文阐述了继电保护状态检修的优越性，它可以很大程度地降低检修成本，提高继电保护设备的有效利用率，保证电网的安全稳定运行，是电力系统发展应用的必然。继电保护装置和二次回路的状态监测是开展状态检修工作的关键，现针对目前存在的问题及其解决方法进行了研究，并分析了采用SEL 保护装置能较好地解决二次回路监测的问题。最后对继电保护状态检修的实际应用进行探讨，构造了地区电网继电保护状态检修体系结构，以促进继

电保护状态检修的推广和实施。

作者简介：

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【关键词】大型发变组；保护配置；双重化；继电保护；发变组保护

前言

随着电力系统的不断发展，（100MW及以上）大型的发电机变压器组也逐步投入运行，要保证发电机组在不正常运行或故障的情况下能快速的隔离或者切除故障点，就要保护的可靠性、灵敏性、选择性和快速性提出了更高的要求。

1《保护实施细则》中的相关规定

为贯彻落实国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》，国家电力公司于2002年3月7日颁布《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》（以下简称《保护实施细则》），对继电保护提出了更高的要求。

《保护实施细则》中关于机组保护的双重化配置方案的含义，应该是配置两套独立、完整的发变组保护装置。2.11条款：继电保护双重化配置是防止因保护装置拒动而导致系统事故的有效措施，同时又可大大减少由于保护装置异常、检修等原因造成的一次设备停运现象。在总则上针对发电机变压器组保护在6.3中提出了双重化配置的要求：100MW及以上容量的发电机变压器组微机保护应按双重化（非电气量除外）保护。

（1）每套保护均应含完整的差动及后备保护，能反应被保护设备的各种故障机异常状态，并能动作于跳闸或给出信号。

（2）发电机变压器组非电量保护应设置独立的电源回路（包括直流空气小开关及其直流电源监视回路），出口跳闸回路应完全独立，在保护柜上的安装位置也应相对独立。

（3）两套完整的电气量保护盒非电量保护的跳闸回路应同时作用于断路器的两个跳闸线圈。

（4）为与保护双重化配置相适应，500kV发电机变压器高、中压侧和220kV变压器高压侧必须选用双跳圈机构的断路器，断路器和隔离刀闸的辅助触点、切换回路，辅助变流器以及其他保护配合相关回路亦应遵循相互独立的原则按双重化配置。

2保护的配置原则

100MW以上发电机组保护的配置原则是：具有反应各种短路故障的主保护和后备保护；具有反应机组各种异常运行的一场运行保护。另外，在任何情况下，机组应不失去主保护运行。主保护双重化配置，加强主保护及简化后备保护。所配置的保护应灵敏度高，动作可靠及动作速度快。

应该说明的是，保护双重化配置，并不是指采用2套提供保护功能完全相同、各种保护功能的构成、逻辑框图、动作特性及信号完全相同的保护装置。

大型发电机组短路故障的后备保护应该简化，其主要原因是：

（1）大型发电机组均接超高压母线上，并通过超高压输电线路接入电力系统。根据规程规定，超高压输电线路及超高压母线保护均为双重化配置，即其主保护及后备保护均已双重化，因此，依靠发电机组的后备保护去切除输电线路或母线上的故障的几率很小（几乎等于零）；

（2）发电机组的主保护已双重化配置，依靠后备保护来切除机组内部短路故障的几率同样很小；

（3）运行实践表明，由于种种原因，发电机组后备保护误动的几率很高；

（4）大型机组的各种后备保护之间具有相互重叠的保护功能，例如发电机复压过流保护与发电机的对称过流保护及不对称过流保护的保护功能大致相同。

要强调说明的是：对于100MW以上的发电机组，其主保护与后备保护应由不同的保护装置提供。否则，当因某种原因（二次回路或保护装置）出现异常时，机组将同时失去主保护和后备保护。

另外，发电机失磁保护及过电压保护应双重化配置，定子绕组接地保护应双重化配置。

数字保护经过几十年的发展，已经全面的应用在电力系统中。随着数字技术的不断发展，继电保护的配置观念也应该相应的变化：保护配置的多少和可靠性关系不成比例。在传统的保护上，保护配置越多，对机组的保护相对就越安全，而数字保护由于其高度集中并不会使安全性得到相应的提高；保护的简单重复意义不大。由于数字保护的软件由复杂串行的指令集构成，并行运行保护实际上时CPU串行高速运行产生的视觉效果，简单的重复保护只能加重CPU负担，不能提供更多保护性能；独立的硬件和分裂的系统才能分散系统的风险，提供更可靠的保护能力；要以保护对象的安全为目的，技术标准推荐的配置的品种不能完全替代保护设备的安全；多配置性能高的保护不会使得成本明显增加；后备保护既要考虑原理上的后备，还要考虑应相互独立的硬件的后备，这样才能起到相互备用的作用。

3大型发变组保护装置的配置方案

双重化配置的每套保护含有二个相互完全独立的保护机箱，且发电机和主变压器的主保护已双重化。第一个是发电机保护装置，主要完成发电机的所有电气量保护，第二个是变压器保护装置，完成变压器的所有电气量保护和发变组差动保护。那么对单套保护配置至少需要具有如下主要特点：一套保护装置内发电机、主变压器的主保护已双重化，分别布置在两个装置机箱内，回路完全独立，真正起到相互备用作用；每套保护装置的出口动作于双出口跳闸线圈的其中之一线圈，使两套保护装置电气上无任何联系；增加了启动CPU，同时每个保护CPU可以完成1-2个主保护和2-10个后备保护的功能，主保护布置在不同的保护CPU内，同一元件的主保护和后备保护也尽量布置在不同的保护CPU内，启动CPU启动对应保护装置机箱内相关的所有保护。

因为单套保护装置的可靠性满足继电保护设计规程，可以保证单套运行也是安全可靠的，所以实现了《反措实施细则》中关于“当一套保护因异常需要退出或需要检修时，应不影响另一套保护正常运行，从而可以不停机组的运行”；因为单套保护装置的可靠性满足继电保护及设计规程，当双套保护同时并行运行时，可靠性就非常高。

参考文献：

[1]国家电力公司.“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则[Z].

[2]陆于平，，赵永彬.1000MW发电机变压器组保护容错设计和配置.电力科学与技术学报，2008（4）.

[3]蔡继东，王热，席斌.大型发电机.变压器组微机保护配置探讨.继电器.RELAY.2004（15）.

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关键词:继电保护; 装置异常; 通道故障;处理分析

中图分类号： TM774 文献标识码： A

1概述

继电保护是指反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护工作是保证电力系统安全稳定运行的重要防线,电力系统在运行的过程中难免出现各种缺陷,对于继电保护专业而言,缺陷主要是继电保护装置问题和二次回路问题所引起的,及时、准确的确定缺陷性质并进行有效治理,是保证电力系统安全运行的有效手段。本文针对继电保护检验维护工作中的常见缺陷进行分类分析,并结合现场实际工作经验提出具体的处理措施。

2继电保护装置缺陷分析及处理措施

继电保护设备和元件故障主要是由于两个方面的原因造成的。第一是指由于温度过热造成元件或设备烧毁、机械故障、电气击穿以及性能变劣等。第二是由于装置本身算法、装置软件、装置硬件、装置原理、装置的升级服务配合等方面的问题造成的。

2.1温度过热引起的设备烧毁和装置老化故障分析及处理措施

温度过热引起的设备烧毁和装置老化主要是运行时间过长和设备所处的环境决定的。对于继电保护装置一般运行期限是十年,在运行期间,由于设备制造性能和工艺的差别以及环境的影响致使插件烧毁或元件老化的现象时有发生。这就要求第一产品要保证质量,以保证设备和元器件长期安全稳定运行;第二要为运行的设备提供良好的环境,如室内配备空调和温度整定,夏季继电保护室内使用窗帘,防止装置受阳光的直射,室外装置要注意驱潮、散热等。巡视人员对于装置的异常状态要及时上报,以便在较短的时间内发现问题、解决问题。现有保护一般采用微机保护,微机保护装置采用通用机箱、插件结构,装置由电源插件、CPU插件、模数转换插件、开关量输入插件、开关量输出插件、交流输入插件、信号插件、控制插件、打印机插件等组成[1]。

在进行装置故障处理时,要根据设备的状态和插件的功能判断哪个插件或具体到哪个插件的继电器或芯片出的问题,以此更换芯片或插件,尽量降低成本,杜绝不必要的整体更换。这就要求继电保护工作者要有扎实的理论知识和实际操作技能,对装置原理和实际接线了如指掌,才能在实际工作中又快又准消除故障。

2010年2月6日,某站监控机发101保护装置告警,电源消失信号。到现场查看,发现101保护装置面板运行灯熄灭,装置背板+5V、24V灯也熄灭,测量进保护装置电源正常。初步怀疑装置电源件损坏。关闭装置电源,更换电源件后,装置恢复正常运行。由此可见,保护装置运行时间过长,造成电源件损坏。

2.2装置原理性缺陷引起的故障分析及处理措施

由于装置原理性缺陷引起的故障主要有装置本身算法、装置软件、装置硬件、装置原理、装置的升级服务配合等方面的问题造成的。按责任分有制造部门的责任,主要有制造质量不良(又可分为硬件损坏、光耦损坏、插件问题及电源问题)、原理缺陷及软件问题等;基建部门的责任,主要有调试质量不良、误整定、误接线、误碰等;设计部门的责任,主要有设计不合理、设计接线错误等;还有验收人员的责任等等。这就要求各级部门层层把关,对于装置原理了如指掌,装置设计原理有缺陷的,设计部门要从图纸设计上进一步完善,以确保装置发挥正常保护功能,保证系统正常稳定运行。而且对于发现的某装置的原理性缺陷进行统一整改,防止类似情况发生。

2010年1月3日,110kV某站后台机显示383位置为合位,383断路器的实际运行位置为合位,而监控机在接线图中显示分位,显示位置与实际位置不一致。检查383保护与测控装置正常,检查装置通讯情况正常,在后台机检查装置与远动机的通讯情况,发现网关通讯正常,但网关与装置通讯异常。查看远动机设置,发现程序设置中未设置程序自动召唤装置通讯,致使装置异常后一直处于通讯不通状态,更改程序设置后,缺陷消除。可见此故障是由于远动机程序设计缺陷引起。

3二次回路运行缺陷分析及处理措施

继电保护二次回路主要包括:CT回路、PT回路和直流回路。继电保护二次回路缺陷的发现一般是在设备停电检修和设备运行伴随有报警或其他异常情况出现而被值班或巡检人员发现的,处理此类缺陷,要求作业人员不但要熟悉保护装置和二次回路,而且要具有丰富的现场工作经验。

3.1CT回路缺陷分析和处理措施

CT回路的缺陷主要有2种:CT回路开路和输出电流偏差大[2]。其中,CT回路开路,将在开路处产生高电压,危及设备和人身安全。造成CT回路开路的主要原因有:(1)交流电流回路中的试验接线端子,由于结构和质量上的缺陷,在运行中发生螺杆与铜板螺孔接触不良,而造成开路;(2)电流回路中的试验端子压板,由于胶木头过长,旋转端子金属片未压在压板的金属片上,而误压在胶木套上,致使开路;(3)修试人员工作中的失误,如忘记将继电器内部接头接好,验收时未能发现;(4)二次线端子接头压接不紧,回路中电流很大时,发热烧断或氧化过甚造成开路;(5)室外端子箱、接线盒受潮,端子螺栓和垫片锈蚀过重,造成开路。造成CT输出电流偏差大的主要原因有2种:一是CT本身输出存在问题;二是CT回路又发生一点接地,产生分流现象。

对于CT回路缺陷的处理措施:(1)发现电流互感器二次开路,应先分清故障属哪一组电流回路,开路的相别,对保护有无影响,汇报调度,解除可能误动的保护;(2)尽量减少一次负荷电流,若电流互感器严重损伤,应转移负荷,停电检查处理(如有旁路,可采用旁路供电,保证供电的可靠性);(3)尽量设法在就近的试验端子上,将电流互感器二次短路,再检查处理开路点,短接时应使用短路专用短接线,短路应妥善可靠,禁止采用熔丝或一般导线缠绕,并按图纸进行;(4)注意短接时的现象,若短接时有火花,则说明短接有效,故障点就在短接点以下的回路中,可进一步查找,若短接时无火花,可能是短接无效。故障点可能在短接点以前的回

路中,可以逐点向前变换短接点,缩小范围;(5)在故障范围内,应检查容易发生故障的端子及元件,检查回路有工作时触动过的部位。对检查出的故障,能自行处理的可立即处理,然后投入所退出的保护,若开路点在互感器本体的接线端子上,应停电处理。

3.2PT回路缺陷分析和处理措施

PT回路的缺陷主要是PT回路断线。发生PT回路断线后,对于继电保护装置,将使部分保护退出运行;对于发电机励磁调节器,将使其调节功能由自动转为手动;对于计量回路,将使其失去断线期间的电费计量。查找PT回路断线,应先从回路的薄弱环节考虑,如熔断器、过负荷开关及刀闸辅助接点等。

2010年8月3日,110kV某站32PTC相保护电压失压。到现场发现端子排处A、B相保护电压正常,C相电压仅为2.9V。现场测量辅助开关保护电压正常,初步怀疑辅助开关至端子排C相电压二次线断线。将32PT拉至检修位置,取下电压二次插头,发现辅助开关至插头背板二次线脱落一根,正为保护C相电压二次线,重新焊接牢固,缺陷消除。

3.3直流回路缺陷分析和处理措施

直流回路的缺陷主要有3种:直流回路接地或短路、信号回路缺陷和操作回路缺陷。在变电站日常运行维护和异常处理工作中,最复杂的就是直流系统接地的查找与处理。直流系统发生一点接地时对设备系统不会造成影响,不及时处理查找,出现两点接地后,就可能发生短路、装置误动、拒动等严重后果。直流回路查找最有效的方法是拉路法,停电时间不超过3秒。拉路查找的原则按照“先室外后室内,先低电压等级后高电压等级,先信号回路后控制和保护回路”逐一查找。

2010年7月21日,110kV某站I段直流负极接地。到现场发现,1号馈电柜“I段母线绝缘异常”光子牌亮,绝缘接地装置上的“接地”灯亮。现场采用拉路方法,先信号后控制,发现断开3613线路控制电源后直流恢复正常,因此判断3613控制回路中存在接地点。测得保护屏后3613的2端子对地电压-3V,7端子对地电压4V,把去机构的2端子挑开后,直流系统正接地,把去机构的7端子挑开后直流恢复正常,可以判断接地点在断路器机构合闸回路中。因断路器机构中合闸回路要经过断路器辅助接点和合闸线圈,断开辅助接点依然接地,断开合闸线圈后直流系统恢复正常,又对线圈对地摇绝缘,发现摇表回零,判断线圈内部存在接地点。

4结束语

从事继电保护工作对于缺陷的出现第一要采取预防措施,从设备改造、保护校验、日常维护及执行反措等方面来保证设备处于良好状态防止缺陷发生;第二,对缺陷要做好总结分析,建立缺陷消缺手册,积累经验,相互交流,防止类似缺陷再次发生;第三,厂家、设计人员、用户要及时进行信息交流和沟通,提高继电保护装置的运行水平;第四,提高现场工作人员的消缺水平,定时进行保护装置和二次回路培训工作,提高人员本身素质和提升操作技能,进一步提高预防缺陷和处理缺陷的能力。

参考文献