李兵

摘 要：繼電保護(hù)裝置可以保障電氣系統(tǒng)正常工作。一旦電氣系統(tǒng)發(fā)生故障，繼電保護(hù)裝置就能在第一時間鎖定故障位置，及時排除故障，避免故障范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。如果繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)問題，就會對電氣系統(tǒng)造成不利影響，因此，本文仔細(xì)分析電氣繼電保護(hù)中存在的故障，并提出有效的維修技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng);繼電保護(hù);故障;維修技術(shù)

中圖分類號：TM77文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2021）07-0039-03

Common Faults and Maintenance Techniques of Electrical Relay Protection

LI Bing

（Shandong University of Finance and Economics，Jinan Shandong 250002）

Abstract： Relay protection device can ensure the normal operation of electrical system. Once the system fails， the relay protection device can lock the fault location at the first time， remove the fault in time， and avoid further expansion of the fault scope. If there is a problem of relay protection device， it will have a negative impact on the electrical system. Therefore， this paper carefully analyzed the faults in electrical relay protection， and put forward effective maintenance technology.

Keywords： electrical system;relay protection;failure;maintenance technology

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民的生活水平日益提升，各行各業(yè)對電力資源的需求越來越高。由于電力與人們的生活和工作息息相關(guān)，因此，必須滿足人們的用電要求，保障供電安全穩(wěn)定。要確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，就要充分發(fā)揮電氣繼電保護(hù)的作用。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，繼電保護(hù)裝置能迅速切斷和排除故障，保證未受到故障影響的部分繼續(xù)運(yùn)行，不會對電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀況造成影響，實現(xiàn)持續(xù)供電，滿足人們的用電要求。然而，在實際運(yùn)行過程中，電氣繼電保護(hù)裝置經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的故障，如果不能及時解決故障，不僅會影響電氣繼電保護(hù)裝置功能的發(fā)揮，而且會威脅電力系統(tǒng)的安全。因此，要仔細(xì)分析繼電保護(hù)裝置的常見故障，采取合理的維修技術(shù)解決故障，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，滿足各個領(lǐng)域?qū)﹄娏Y源的需求。

1 繼電保護(hù)概述

1.1 繼電保護(hù)的概念

一旦變壓器、輸電線纜和發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障，繼電保護(hù)裝置就會通過自動斷電的方式將故障隔離，避免故障范圍擴(kuò)大，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，實現(xiàn)對設(shè)備的保護(hù)以及對電路的有效控制。簡而言之，電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行離不開繼電保護(hù)的支持。繼電保護(hù)系統(tǒng)主要包括輸入、測量、邏輯判斷、輸出執(zhí)行四個內(nèi)容（見圖1）。在繼電保護(hù)系統(tǒng)的作用下，測量信號會轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嬓盘?，通過邏輯組合與運(yùn)算的方式輸出執(zhí)行命令，順利完成任務(wù)[1]。

1.2 繼電保護(hù)的基本特征

第一，繼電保護(hù)裝置具有選擇性。若系統(tǒng)發(fā)生故障，而且不能及時了解故障信息，繼電保護(hù)裝置也可以將正常部分與發(fā)生故障的部分進(jìn)行迅速隔離，這樣就會縮小故障的范圍，并且不會影響其他區(qū)域。第二，繼電保護(hù)裝置切斷故障的速度快。由于故障可以在第一時間被裝置切斷，因此，各類設(shè)備被破壞的可能性較低，并且還會使未出現(xiàn)故障的設(shè)備保持正常的運(yùn)行狀態(tài)，滿足用戶的用電需求。第三，繼電保護(hù)裝置具有較高的靈敏度。一旦受到繼電保護(hù)裝置保護(hù)的相關(guān)區(qū)域發(fā)生故障或者異?，F(xiàn)象，繼電保護(hù)裝置可及時做出反應(yīng)。各類保護(hù)裝置靈敏系數(shù)見表1。第四，繼電保護(hù)裝置的可靠性較高。一旦發(fā)生故障，繼電保護(hù)裝置會及時做出可靠的動作，而且不會出現(xiàn)誤動[2]。

2 電氣繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對用電的要求越來越高。為此，除了要保證人們的用電質(zhì)量之外，還要提高用電的安全系數(shù)。在這一背景下，研究人員不斷完善電器繼電保護(hù)系統(tǒng)，確保供電系統(tǒng)可以正常穩(wěn)定運(yùn)行。隨著人們對電力資源需求量的日益增長，電氣繼電保護(hù)裝置相關(guān)技術(shù)需要得到進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化。繼電保護(hù)裝置主要由繼電器和相關(guān)輔助元件構(gòu)成。繼電保護(hù)裝置經(jīng)歷了機(jī)電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微處理機(jī)式等不同的發(fā)展階段。目前，我國已到達(dá)微處理機(jī)式研究階段。可見，我國的技術(shù)水平正在不斷提高，繼電保護(hù)裝置的安全系數(shù)亦不斷增長，人們將會獲得更加穩(wěn)定、持續(xù)的供電服務(wù)。然而，繼電保護(hù)裝置運(yùn)行過程中依然存在諸多問題，如果不能及時解決這些問題，將無法滿足人們的用電需求，甚至還會帶來更加嚴(yán)重的后果。為了提高供電質(zhì)量，滿足各行各業(yè)的用電需求，就要采取有效的措施改進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。

3 電氣繼電保護(hù)中存在的故障

3.1 質(zhì)量問題

相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，電氣繼電保護(hù)裝置之所以會出現(xiàn)故障，主要是因為質(zhì)量問題。繼電保護(hù)裝置中所使用的各類原件材質(zhì)并不統(tǒng)一，這使得繼電保護(hù)工作比較復(fù)雜。如果選擇的材料不合適，就會影響零部件的質(zhì)量，從而降低繼電保護(hù)對事故的探測能力。一旦出現(xiàn)故障，裝置就會由于探測有誤或不能及時探測而導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，甚至?xí)a(chǎn)生更加嚴(yán)重的后果。

相關(guān)部門和負(fù)責(zé)人未考慮到繼電保護(hù)裝置的更換和安裝問題，不重視材料的質(zhì)量，導(dǎo)致材料質(zhì)量不符合相關(guān)制度和規(guī)范，從而影響繼電保護(hù)裝置功能的發(fā)揮。隨著市場競爭日益激烈，一些廠家為了獲取更大的利益，偷工減料，降低成本，導(dǎo)致生產(chǎn)出的繼電保護(hù)產(chǎn)品質(zhì)量不合格。一旦這些質(zhì)量不合格的產(chǎn)品應(yīng)用到電力系統(tǒng)之中，就會對系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成影響。比如，繼電器的原件精度不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、微機(jī)保護(hù)設(shè)備的組件出現(xiàn)運(yùn)行不平衡的情況。相關(guān)人員要嚴(yán)格按照繼電保護(hù)裝置的要求選擇質(zhì)量合格的零件，加強(qiáng)對采購工作的監(jiān)督，不能隨意更換保護(hù)元件，這樣才能確保繼電保護(hù)裝置正常發(fā)揮作用[3]。

3.2 運(yùn)行故障

繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中可能會出現(xiàn)故障，這不僅會影響裝置功能的發(fā)揮，而且會給電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成不良影響。第一，一旦母差保護(hù)出現(xiàn)，就會產(chǎn)生交流斷線或直流電壓數(shù)值過小等問題，從而影響繼電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。第二，如果直流電源即將消失，或者故障并不能及時被探測，可能會導(dǎo)致電氣繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障。在電力系統(tǒng)中，需要確保繼電保護(hù)裝置與外部二次回路和直流系統(tǒng)相連接，才能充分發(fā)揮出繼電保護(hù)裝置的作用。然而，一旦某些零部件出現(xiàn)故障，就會影響繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，使其無法在遇到故障的時候發(fā)揮功效。

3.3 繼電采樣通道相關(guān)問題

影響電氣繼電保護(hù)裝置質(zhì)量的另一原因是繼電采樣通道出現(xiàn)問題。隨著電氣設(shè)備類型不斷增加，越來越多的企業(yè)意識到繼電保護(hù)裝置的重要性，積極引進(jìn)先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，并進(jìn)一步發(fā)揮出繼電保護(hù)裝置的作用。在繼電保護(hù)裝置中，采樣通道中出現(xiàn)的信號互壓問題和信號在傳輸過程中所出現(xiàn)的流互現(xiàn)象均會導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置發(fā)生故障。

4 電氣繼電保護(hù)裝置故障的維修技術(shù)

4.1 觀察法

觀察法是一種簡便實用的故障處理手段。一旦設(shè)備面臨超負(fù)荷運(yùn)行的情況，其就可能會出現(xiàn)短路或線路燒毀等問題，此時，維修人員通過觀察的方式就能直接判斷故障位置。如果維修人員發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)部有發(fā)黃的跡象，或者聞到燒焦的氣味，可以斷定是繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障。此時，維修人員要進(jìn)一步對故障進(jìn)行分析，找出損壞的元件，并及時替換。

4.2 斷開法

斷開法是一種通過人為斷開或短接的方式對系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，從而明確故障位置的維修方法。運(yùn)用該方法時，通常要將二次回路中的某一段或某一部分作為斷開或短接的路段。經(jīng)過短接處理后，如果故障沒有消除，就可以確定該路段不存在故障。之后，維修人員要對其他路段進(jìn)行相同處理，縮小故障范圍，直至找到故障。由于繼電保護(hù)裝置可能會出現(xiàn)電流回路開路或電氣閉鎖等故障，因此，采用斷開法對故障進(jìn)行判斷，會提高故障發(fā)現(xiàn)速度，及時解決問題[4]。

4.3 拆除法

如果需要維修的電路比較復(fù)雜，而且維修人員不能在短時間內(nèi)判斷故障位置，可以采用拆除法。對于并列電路，其各個電路彼此獨(dú)立，若將其中一條電路拆除，也不會對其他電路的運(yùn)行造成影響，在拆除過程中，如果其他線路正常運(yùn)行，就可以鎖定故障位置。如果拆除后發(fā)現(xiàn)整體線路依然存在故障，就要繼續(xù)進(jìn)行拆除，逐步找到故障。對于串聯(lián)電路，由于電路之間彼此相連，因此，檢修人員確定問題后，要對整條線路進(jìn)行拆除，確定故障得到徹底排除后，再將線路進(jìn)行連接。

4.4 對比法

維修人員對型號相同的裝置的性能進(jìn)行對比，根據(jù)最終的檢測結(jié)果和各項參數(shù)，明確故障位置?？梢赃x擇一臺信號與性能相同的繼電裝置進(jìn)行測試，并確保兩臺繼電裝置具有同樣的運(yùn)行條件，然后對比儀表的檢測結(jié)果，從而判斷出故障位置。

4.5 替代法

替代法是在繼電保護(hù)裝置的維修技術(shù)中被應(yīng)用頻率最高的一種，而這一技術(shù)主要被用于解決微機(jī)保護(hù)裝置的故障。當(dāng)微機(jī)保護(hù)裝置在運(yùn)行中出現(xiàn)故障時，修檢人員可對其進(jìn)行替換。需要注意的是，檢修人員在替換前要首先確定其選用的正常插件是否與所替換的插件型號相同，同時要做好插件的檢測以及電壓、電流的對接工作，確保其處于良好的狀態(tài)。

4.6 分析法

一旦發(fā)生故障，維修人員要及時采集、總結(jié)和分析各項信息，明確裝置的類型和實時參數(shù)，對故障進(jìn)行仔細(xì)分析。要確定誘發(fā)故障的原因，然后明確故障的位置和具體原因。維修人員要了解電力系統(tǒng)運(yùn)行的原理，掌握各項技術(shù)參數(shù)的知識，運(yùn)用專業(yè)的知識和豐富的實踐經(jīng)驗解決故障。維修人員要仔細(xì)觀察，并與工作人員進(jìn)行溝通，了解故障發(fā)生之前的參數(shù)變化，及時查詢裝置的運(yùn)行記錄，明確故障產(chǎn)生的原因[5]。

4.7 重視故障的預(yù)防

為確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，企業(yè)要高度重視機(jī)電保護(hù)裝置的應(yīng)用，采用先進(jìn)的技術(shù)，引進(jìn)專業(yè)的技術(shù)人員負(fù)責(zé)機(jī)電保護(hù)裝置的運(yùn)行與維護(hù)工作。要制定完善的安全責(zé)任制度，確保制度內(nèi)容得到落實，同時，提高工作人員的規(guī)范操作意識和安全意識，避免出現(xiàn)安全事故。企業(yè)還要建立具有專業(yè)技術(shù)水平和高度責(zé)任感的維修管理隊伍，定期對繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行巡查，及時發(fā)現(xiàn)故障，解決故障。定期對管理人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高其職業(yè)素養(yǎng)，使其掌握專業(yè)的知識，準(zhǔn)確識別各種故障，對故障進(jìn)行妥善處理。

5 結(jié)語

為了有效發(fā)揮出繼電保護(hù)裝置的作用，確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，要了解繼電保護(hù)裝置中存在的故障及故障產(chǎn)生的原因，采取有效的維修技術(shù)手段，確保故障及時被排除，滿足人們的用電需求。

參考文獻(xiàn)：

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