姜利斌

摘要：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)從最初的機(jī)電式保護(hù)，到晶體管、集成電路式保護(hù)，發(fā)展到如今，其基礎(chǔ)構(gòu)成已經(jīng)是微機(jī)保護(hù)。計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的微機(jī)保護(hù)裝置，通過可編程控制系統(tǒng)對電力系統(tǒng)自動監(jiān)測，使電力設(shè)備實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、安全、有效地運(yùn)行。但繼電保護(hù)裝置也會因各種原因出現(xiàn)故障，發(fā)生誤動或拒動。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);故障;對策

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和故障檢測功能

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和故障檢測作用如下：第一是在被保護(hù)元件、設(shè)備產(chǎn)生故障問題后，繼電保護(hù)裝置便會有選擇、迅速、準(zhǔn)確、自動地朝故障元件接近斷路器發(fā)出相應(yīng)的跳閘切斷命令，促進(jìn)其快速和電力系統(tǒng)脫離開來，進(jìn)一步降低對于安全供電和電力系統(tǒng)破壞的影響，同時(shí)在無故障支持下，盡快恢復(fù)正常運(yùn)行。

第二是能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對電網(wǎng)保護(hù)設(shè)備以及錄波設(shè)備等二次裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與有效控制，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。第三是可以結(jié)合電力系統(tǒng)內(nèi)的各種異?，F(xiàn)象進(jìn)行有效提示，電氣設(shè)備產(chǎn)生運(yùn)行故障條件下，聯(lián)系設(shè)備實(shí)際運(yùn)行維護(hù)條件以及相關(guān)異常現(xiàn)象進(jìn)行有效的信號提升，從而警示相關(guān)值班人員針對設(shè)備中的缺陷故障問題進(jìn)行及時(shí)有效的檢修處理。確保無人值班條件下，繼電保護(hù)裝置能夠進(jìn)行自動化調(diào)整處理，或選擇性切除某些存在安全隱患的電氣裝置。電力系統(tǒng)相關(guān)繼電保護(hù)需要具備良好的可靠性、靈敏性、選擇性、速動性，如此才能促進(jìn)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)正常穩(wěn)定發(fā)展，激發(fā)繼電保護(hù)裝置自身的維護(hù)功能。

2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的構(gòu)成

2.1 硬件構(gòu)成

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)硬件主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)輸入輸出系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、通信接口設(shè)備等組成。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括電壓形成和模擬量數(shù)字量轉(zhuǎn)換模塊。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)有處理器、只讀和可擦寫存儲器、并行接口及定時(shí)器等。數(shù)據(jù)輸入輸出系統(tǒng)包括光電隔離柵、繼電器及并行接口等。

2.2 軟件構(gòu)成

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的軟件就微機(jī)保護(hù)來說，分為接口軟件和保護(hù)軟件。接口軟件有監(jiān)控和運(yùn)行程序，保護(hù)軟件有主程序和中斷服務(wù)程序。主程序有初始化和自檢循環(huán)模塊、保護(hù)邏輯判斷模塊、跳閘處理模塊三個(gè)基本模塊。模擬量采集輸入轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后，輸入到數(shù)據(jù)處理單元，通過早已編好并存儲在存儲器中的程序運(yùn)用數(shù)學(xué)運(yùn)算方法進(jìn)行分析計(jì)算處理，借助通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多機(jī)聯(lián)網(wǎng)、通信以完成各種保護(hù)的人機(jī)對話、信號報(bào)警、切斷隔離等功能。

3繼電保護(hù)的常見故障類型和應(yīng)對措施

3.1電流互感器飽和引起的保護(hù)誤動

在最近若干年的電力生產(chǎn)中，出現(xiàn)過電流互感器在保護(hù)區(qū)外故障或大容量電動機(jī)啟動時(shí)，因流過電流互感器電流過大，造成電流互感器出現(xiàn)飽和，導(dǎo)致差動保護(hù)誤動作的事故。

主要原因有：（1）電流互感器在設(shè)計(jì)選型上未選用容量足夠的保護(hù)級電流互感器。（2）在施工調(diào)試階段，電流互感器因安裝、調(diào)試等因素造成現(xiàn)場組別接線錯(cuò)誤，導(dǎo)致差動保護(hù)選用計(jì)量級電流互感器。針對這一故障，應(yīng)采取如下對策。首先，在設(shè)備選型上應(yīng)進(jìn)行電流互感器的核算，根據(jù)電力系統(tǒng)短路容量來合理選擇電流互感器的容量，滿足相關(guān)繼電保護(hù)裝置上下級整定配合和可靠性的要求。其次，在施工調(diào)試階段，應(yīng)認(rèn)真核對圖紙與現(xiàn)場實(shí)際接線情況，根據(jù)廠家提供的電流互感器銘牌及伏安特性報(bào)告，確認(rèn) CT 組別，防止差動保護(hù)電流互感器組別選擇不當(dāng)。最后，還可以通過實(shí)測差動保護(hù)電流互感器CT10% 誤差曲線查找最大短路電流下的允許阻抗與實(shí)測的二次交流負(fù)載阻抗進(jìn)行比較，校核電流互感器在可能出現(xiàn)的最大穿越電流作用下，電流互感器是否會飽和以及差動保護(hù)是否會誤動作。

3.2CT、PT 接地問題引起保護(hù)誤動及拒動

所有互感器的二次繞組回路都必須有且只能有一點(diǎn)接地。現(xiàn)場由于等電位地網(wǎng)及二次回路接地不規(guī)范，二次電氣設(shè)備繁多且二次回路接線復(fù)雜，再加上電纜絕緣老化以及人為接線錯(cuò)誤等因素，導(dǎo)致二次回路經(jīng)常出現(xiàn)多點(diǎn)接地的安全隱患，在外部嚴(yán)重干擾情況下，出現(xiàn)繼電保護(hù)裝置誤動作或拒動的安全事故。如當(dāng) PT 二次回路出現(xiàn)多點(diǎn)接地，在一次系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障的時(shí)候，因故障點(diǎn)電位及變壓器中性點(diǎn)電流的影響，造成保護(hù)裝置采樣到的二次電壓與實(shí)際故障相電壓不一致，對保護(hù)裝置的動作行為產(chǎn)生影響，出現(xiàn)保護(hù)拒動或者誤動的風(fēng)險(xiǎn);當(dāng) CT 二次回路出現(xiàn)多點(diǎn)接地，當(dāng)一次系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障的時(shí)候，因二次電流回路存在分流，導(dǎo)致保護(hù)裝置采樣到的電流出現(xiàn)一定的偏差，對保護(hù)裝置的動作行為產(chǎn)生影響，出現(xiàn)保護(hù)拒動或者誤動的風(fēng)險(xiǎn)。

為了提高繼電保護(hù)的可靠性，現(xiàn)場應(yīng)加強(qiáng)對二次回路的檢查，嚴(yán)格按照相關(guān)的檢驗(yàn)規(guī)程、規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn)，嚴(yán)禁出現(xiàn)少項(xiàng)、漏項(xiàng)的情況。同時(shí)，現(xiàn)場可通過二次回路的絕緣檢查，來排查 CT、PT 二次回路是否存在多點(diǎn)接地的安全隱患。

3.3繼電器誤動作引起的跳閘事故

近年來，隨著微機(jī)保護(hù)及集成型斷路器操作箱的廣泛應(yīng)用，繼電器廣泛運(yùn)用于繼電保護(hù)中，繼電器的可靠性直接影響著繼電保護(hù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在電力生產(chǎn)運(yùn)行中，常出現(xiàn)因繼電器動作功率低，在系統(tǒng)有較大擾動時(shí)繼電器誤動作，導(dǎo)致斷路器誤跳閘或保護(hù)裝置誤動作的事故案例。

為了提高二次回路繼電器的可靠性，現(xiàn)場二次回路及保護(hù)裝置可采取如下預(yù)控措施：（1）在設(shè)計(jì)上應(yīng)對繼電器的用途、型號、廠家及參數(shù)進(jìn)行最佳設(shè)計(jì)。（2）對二次回路中重要的出口繼電器及保護(hù)開入信號，應(yīng)采取防止繼電器誤動的措施。如外部開入不經(jīng)閉鎖直接跳閘（變壓器非電量保護(hù)、線路保護(hù)遠(yuǎn)方跳閘，母差失靈保護(hù)開入等）的重要回路，應(yīng)在啟動開入端采用大功率中間繼電器，并要求其動作電壓在 55% ～ 70%U n 范圍內(nèi)，動作功率不低于 5W。（3）保護(hù)裝置重要光耦開入信號應(yīng)使用強(qiáng)電光耦電源。在保護(hù)裝置內(nèi)，涉及直跳回路開入量應(yīng)設(shè)置必要的延時(shí)防抖措施（由保護(hù)裝置軟件實(shí)現(xiàn)），防止由于保護(hù)開入量的短暫外部干擾造成保護(hù)裝置誤動出口。

結(jié)束語

綜上所述，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)城市的正常生活。為此電力企業(yè)需要不斷強(qiáng)化機(jī)電波保護(hù)，合理進(jìn)行故障檢測。為了進(jìn)一步優(yōu)化故障措施，促進(jìn)繼電保護(hù)和電力系統(tǒng)朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化和自動化方向發(fā)展，保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性。

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