楊小娟

（廈門市電力工程集團有限公司 福建省廈門市 361000）

電氣設(shè)備的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)關(guān)系到了電氣工程的建設(shè)質(zhì)量，繼電保護系統(tǒng)在我國電氣工程當(dāng)中廣泛應(yīng)用，為保障電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行發(fā)揮了不可替代的關(guān)鍵性作用。近年來，全世界各國對電氣工程繼電保護系統(tǒng)的技術(shù)研究越來越深入，市面上的繼電保護裝置設(shè)備愈發(fā)多樣化，智能化和自動化的程度得到了顯著提高。但是在繼電保護裝置運行的過程當(dāng)中，因繼電保護裝置的質(zhì)量、維護保養(yǎng)管理、運行環(huán)境等諸多問題，造成了繼電保護裝置的誤報乃至本身發(fā)生故障，給電氣工程中的設(shè)備運行管理帶來了一些負(fù)面的影響。針對繼電保護的故障問題，需要借助專業(yè)化的診斷儀器，不斷提高維護人員故障排查分析能力，并建立一套比較完整的繼電保護運維管理機制，才能夠及時的發(fā)現(xiàn)繼電保護裝置的異常故障，并快速有效處理各種故障異常問題，降低繼電保護故障對電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行造成的負(fù)面影響。

1 繼電保護的重要作用

隨著我國的經(jīng)濟不斷發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模不斷擴大，一旦電氣設(shè)備發(fā)生故障，將會造成停電，給用戶的工作生活帶來不便，甚至造成危及人身設(shè)備的安全事故。繼電保護系統(tǒng)是秉持可靠、快速、靈敏和選擇的原則隔離故障，從而保障電氣系統(tǒng)設(shè)備運行的安全穩(wěn)定性。具體而言，可靠性特征是指在電氣工程發(fā)生運行故障時，繼電保護在不需要它動作時可靠不動作，即不發(fā)生誤動，要求繼電保護在規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動作的故障時可靠動作，即不拒動；快速性特征是指繼電保護裝置應(yīng)能盡快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運行的時間，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性；靈敏性特征是指電氣設(shè)備或線路在被保護范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運行情況時，在規(guī)定的范圍內(nèi)故障時，不論短路點的位置和短路的類型如何，以及短路點是否有過渡電阻，都能正確反應(yīng)動作；選擇性特征是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時，其繼電保護僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護或斷路器拒動時，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護將故障切除。

2 繼電保護的基本功能

2.1 故障異常定位

當(dāng)電氣設(shè)備在運行中發(fā)生故障時，繼電保護可以快速地對故障的設(shè)備位置進行定位，并隔離故障部位，通過這樣的方式避免故障位置不斷蔓延，盡可能減小故障設(shè)備造成更大的損壞，并對其他正常運行的設(shè)備進行保護；

2.2 實時監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)，及時報警

對電氣設(shè)備的運行情況進行監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備異常，第一時間進行自動報警，電氣設(shè)備管理人員可以根據(jù)繼電保護裝置上送的報警內(nèi)容第一時間趕赴現(xiàn)場，對故障問題進行快速地診斷、排查和處理；同時，根據(jù)故障情況對系統(tǒng)中的設(shè)備運行狀態(tài)作出有必要的調(diào)整或是采取針對性的應(yīng)急處理措施，從而確保整個電氣系統(tǒng)設(shè)備的穩(wěn)定運行。

2.3 與相鄰設(shè)備或線路保護配合隔離故障

當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障且故障設(shè)備開關(guān)拒動時，繼電保護裝置需要與同一系統(tǒng)中的其他相鄰設(shè)備或線路進行配合，遵循突發(fā)故障的應(yīng)急處置方案，快速采取措施進行處理隔離故障，避免造成更大的經(jīng)濟損失或威脅人身設(shè)備的安全，盡快恢復(fù)對正常設(shè)備的供電。

3 電氣工程繼電保護發(fā)生故障的主要原因

3.1 繼電保護的產(chǎn)源故障

如果繼電保護裝置出廠時就存在著質(zhì)量問題，必然會影響對故障的電氣設(shè)備進行準(zhǔn)確的定位與保護。具體而言，在電氣工程當(dāng)中，繼電保護裝置內(nèi)部元件材料質(zhì)量會直接影響繼電保護裝置的性能，其運行狀態(tài)必然影響在設(shè)備故障時報警以及動作的準(zhǔn)確性，不能夠滿足電氣工程運行的需求，還會增加內(nèi)部故障的發(fā)生幾率，增加運維管理人員的工作負(fù)擔(dān)，使得繼電保護裝置在電氣工程中無法發(fā)揮其重要的作用。

3.2 繼電保護受干擾和絕緣破壞產(chǎn)生故障

隨著電氣工程規(guī)模的不斷擴大，電氣設(shè)備無論從性能、復(fù)雜程度方面都較以往有了很大變化，在這種情況下就對繼電保護的性能提出了更高的要求。由于微機繼電器的抗干擾能力弱，如果設(shè)備受到設(shè)備或外圍設(shè)備的干擾，就會造成繼電器裝置內(nèi)部部件的無序運行，從而影響設(shè)備的性能。在電氣系統(tǒng)當(dāng)中，電流互感器的作用十分關(guān)鍵，如果電流互感器處于飽和狀態(tài)下，會對繼電保護動作造成干擾。比如繼電保護裝置長時間運行后，大量的靜電粉塵會積聚，導(dǎo)致導(dǎo)通通道短路，或當(dāng)設(shè)備發(fā)生短路時，短時間內(nèi)就會形成強大電流，給電流互感器造成巨大的壓力，從而破壞絕緣，損害繼電保護裝置的元件，引起繼電保護裝置失靈的情況。

3.3 繼電保護裝置本身的運行故障

在電氣工程系統(tǒng)中的繼電保護裝置內(nèi)部構(gòu)件本身具有一定的使用年限，如果超出使用年限后沒有及時進行更換，由于元件老化會造成繼電保護的性能下降，元件的損壞會引起繼電保護裝置本身的故障，不能正確動作。再者，如果繼電保護裝置長期處于超負(fù)荷運行的狀態(tài)，裝置內(nèi)局部的高溫也會造成保護裝置內(nèi)部發(fā)生故障，降低繼電保護裝置的靈敏度，造成開關(guān)拒動。

3.4 繼電保護的隱形故障

繼電保護的隱形故障也可以稱為既發(fā)故障，與其他的繼電保護故障相比，隱形故障的發(fā)生存在著一定的突發(fā)性和特殊性，且不容易被發(fā)現(xiàn)，因此在發(fā)生隱形故障時也會比一般的故障造成增加嚴(yán)重和深遠的影響，還會由于定位和診斷的困難也會引起其他的衍生故障。并且由于繼電保護隱形故障比較難以被發(fā)現(xiàn)，如果日常的檢查維護不及時，對一些潛在的隱患和異常的運行情況沒有及時發(fā)現(xiàn)和處理，如果引發(fā)了繼電保護裝置的故障，不但會影響運維管理人員的準(zhǔn)確判斷，延長電氣設(shè)備的故障處理，還有可能造成電氣工程系統(tǒng)的崩潰，甚至引發(fā)火災(zāi)等嚴(yán)重情況。

4 繼電保護故障的診斷方法及應(yīng)對措施

電氣工程中繼電保護故障的發(fā)生是在所難免，繼電保護故障的診斷和處理能力會直接影響電氣工程系統(tǒng)中設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。為了盡可能減少繼電保護故障所引發(fā)的后果，必須要對故障的問題進行快速定位并采取有效措施加以解決。目前，針對電氣工程中繼電保護裝置的故障，主要采用的診斷方法包括了以下幾種：

（1）替換法。通過正常的同種元件替換懷疑存在故障的元件，從而辨別其是否正常，能夠立即縮小故障的排查范圍；

（2）參照法。通過將正常和非正常設(shè)備的技術(shù)參數(shù)進行比對，由此找出不正常設(shè)備的具體故障位置；

（3）短接法。把回路中某段或是某一部分進行短接，以此判斷故障是處于短接線范圍之內(nèi)，還是在其他區(qū)域；

（4）直觀法。主要應(yīng)用在當(dāng)不能使用儀器進行逐點測試、某個插件故障暫時缺少備用品進行替換卻又想把故障排除、10kV開關(guān)出現(xiàn)拒分或拒合現(xiàn)象的情況下。

這些故障診斷方法所適用的情況各有不同，需要繼電保護運維管理人員根據(jù)實際情況采用適宜的故障診斷方法，明確故障發(fā)生的原因，從而采取相應(yīng)的處理措施；對于一些電氣工程繼電保護中不容易被發(fā)現(xiàn)的隱患和偶發(fā)性的故障，需要提高故障診斷和識別的能力，利用先進的儀器和故障診斷分析技術(shù)，對一些異常情況能夠引起重視，深入地分析查找原因，提前排除隱患，防范于未然；此外，針對日常的繼電保護的維護和保養(yǎng)也需要加以重視，制定完善的繼電保護故障診斷與運維管理制度，對繼電保護故障診斷與處理工作進行有效的指導(dǎo)。具體而言，針對電氣工程繼電保護故障的應(yīng)對措施主要包括以下方面：

4.1 加強對繼電保護的工作狀態(tài)進行定期檢查

運維管理人員應(yīng)對繼電保護進行定期的檢查維護工作，在日常檢查維護中一般以檢查微機保護裝置外觀及模塊背板有無異常，液晶顯示是否正常，接線是否有松動或脫落，有無發(fā)熱、異味、冒煙等；檢查微機保護裝置的運行狀態(tài)、運行監(jiān)視情況；檢查微機保護裝置屏上各操作把手、旋轉(zhuǎn)開關(guān)的位置是否正確；對微機保護裝置定值進行核對，看是否與所下定值相符；對微機保護裝置的動作報告記錄進行查看等內(nèi)容進行定期檢查，判斷是否存在異常問題和故障。

4.2 加強對電氣設(shè)備繼電保護的日常維護和定期校驗

繼電保護維護保養(yǎng)的核心就是對繼電保護裝置的元件進行維護保養(yǎng)，避免由于元件的材質(zhì)、運行環(huán)境差和元件損壞等問題給繼電保護的功能發(fā)揮造成影響。繼電保護管理人員首先需建立健全的保養(yǎng)維護計劃和制度，確保維護保養(yǎng)工作的確切落實到位；其次定期對繼電保護裝置元件進行清掃維護工作，避免積灰發(fā)生污閃放電，在清掃時應(yīng)當(dāng)仔細小心，以免造成導(dǎo)線脫落或短路，還應(yīng)進行有必要的升級維護工作，確保繼電保護裝置的正常運轉(zhuǎn)，維護電氣設(shè)備的穩(wěn)定使用，再者要構(gòu)建良好的繼電保護裝置的運行環(huán)境，如對裝有繼電保護裝置的房間勤打掃，避免落灰，加裝空調(diào)降低室溫避免裝置發(fā)熱等來降低繼電保護裝置故障的發(fā)生幾率。

為保證微機保護裝置可靠動作，應(yīng)對繼電保護裝置及二次回路進行定期的停電校驗，一般校驗周期為一年，主要做以下內(nèi)容：

（1）對二次回路絕緣電阻的測試；

（2）用繼電保護測試儀輸入標(biāo)準(zhǔn)的電流、電壓模擬量，校驗微機保護裝置的電流、電壓采樣精度及功率角是否正確；

（3）校驗微機保護裝置的就地或遠控操作按鍵是否正常工作；

（4）根據(jù)保護定值單，用繼電保護測試儀輸入模擬動作值進行開關(guān)二次整組保護動作試驗。檢驗裝置的動作可靠性及定值保護動作邏輯關(guān)系是否滿足定值單要求;

4.3 建立健全電氣工程繼電保護管理機制

電氣工程繼電保護故障的管理與維護工作必須要以完善的制度和規(guī)范為基礎(chǔ)，通過建立一套適合電氣工程的繼電保護管理機制才能夠提高故障排查的效率，形成良性的工作循環(huán)，不斷積累故障排查與維護經(jīng)驗，優(yōu)化故障管理水平。因此，針對繼電保護故障管理必須要盡快完善相關(guān)機制，落實繼電保護故障診斷與處理工作的職能與責(zé)任，加強對繼電保護運維管理人員的專業(yè)化培養(yǎng)與管理，定期開展針對繼電保護故障診斷與處置的專業(yè)培訓(xùn)，建立完善的考核與獎懲機制，做好日常運維管理的分工，提高責(zé)任心，加強學(xué)習(xí)能力，積累工作經(jīng)驗，提高繼電保護運維管理的水平。

4.4 利用大數(shù)據(jù)技術(shù)實現(xiàn)電氣設(shè)備繼電保護的有效管理

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電氣工程管理方面的技術(shù)也在不斷進行更新?lián)Q代，電氣工程繼電保護的故障診斷與運維管理工作也需要充分依靠現(xiàn)代信息技術(shù)，建立完善的管理平臺，借助現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，對繼電保護運行的數(shù)據(jù)進行全面的獲取、整合和分析，能夠通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)繼電保護運行的異常，從而提高故障排查的效率；此外，還需要借助數(shù)據(jù)傳輸與共享的技術(shù)提升繼電保護運維管理水平，加強各部門之間的協(xié)同配合，盡可能減少繼電保護故障的發(fā)生幾率。

5 結(jié)論

繼電保護是電氣工程中的重要組成部分，繼電保護承擔(dān)著保障電氣工程系統(tǒng)的人身設(shè)備安全穩(wěn)定運行的重要保護職能，如果繼電保護發(fā)生故障，不僅會給運維管理人員對故障診斷及處理帶來諸多不便，還會威脅到人身設(shè)備電網(wǎng)的安全。針對繼電保護的相關(guān)故障，需要采取科學(xué)的方法加以診斷，并不斷提升作業(yè)人員對繼電保護故障排查、診斷與處置的能力，提升故障管理的時效性，不斷積累運維管理人員的工作經(jīng)驗，建立一套完善的繼電保護管理機制，并利用現(xiàn)代先進的信息管理技術(shù)進行有效的管理。