摘要：电力系统担负着为社会输送电力的重要职责，而继电保护是影响电力系统是否能够安全和稳定供电的重要因素。继电保护设计涉及到诸多复杂的技术，专业性较强，同时在电力系统的发展对于继电保护的要求越来越高的背景下，继电保护出现故障的频率也不断上升，因此，摆在电力系统继电保护工作者面前的首要课题就是如何快速有效的发现和处理继电保护过程中出现的各种故障，这对于电力系统的稳定和安全运行有着重大意义。
关键词：继电保护；故障；快速查找；技术
一、继电保护的作用
继电保护能够保证电力系统的安全稳定运行，在保障电力系统正常运行方面起着无可替代的作用。当电力系统的运行出现故障或错误时，继电保护装置就会自动运行，并且在保证不用终断电力系统正常运行的情况下，迅速将发生故障的部分从电力系统中切除，或者为监控人员发出报警信号使其及时采取对策，从而实现电力系统受保护部分不遭受损害以及对外供电的不间断，这种保护方式称为继电保护。
二、继电保护的要求
继电保护装置是当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时，需要向运行人员及时发出警告信号，或者直接向所工作的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展的一种自动化设备。要确保电力系统安全稳定运行，需满足以下要求：（1）可靠性：指继电保护装置该动作时应可靠动作，不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求，可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。（2）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切除故障。（3）灵敏性：指在设备或线路的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，各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定，选择性和灵敏性的要求通过继电保护的整定实现。（4）速动性：指保护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统的稳定性，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电源或备用设备自动投入的效果等。
三、常见继电保护故障
1、接触不良
在电力系统中，电压互感器是非常重要的，在日常运行中，持续运行时间长，如果设计施工管理不到位，就会影响系统后期运行。一旦电压互感器二次中性点出现接触不良、多次接地及回路断线等问题，就会引起二次接地与地网形成叠加电压并作用于设备，造成电压增大形成误动。此外，在后期运行中由于维护检修不到位引起机械故障、短路等问题，就会提高零序电压，缩小回路负荷力，因电流增大造成短路。
2、设备材料质量不达标
由于继电保护与零件材质有所差异，使得施工质量与设计要求不相符，从而影响到继电保护装置的精度，电气设备故障难以被察觉，引起保护装置误动或拒动等。此外，在电力系统运行时，由于温度过高，但却没有及时采取降温措施，就会导致继电保护装置被烧毁。
3、回路断线、机械及短路等问题
由于电气系统出现回路断线、机械及短路等问题，提高了零序电压，降低了回路负载力，这种情况下加大了电流值，由此引起的短路问题更加严重。
4、各种外界干扰因素
目前，还没有抗干扰能力超强的微型继电保护装置，因而，在外界因素影响下，有效降低了微型继电保护装置的电幅度，从而影响到逻辑元件，出现判断错误现象，进而引起错误操作。
5、隐形故障
对于输电线路而言，分析与处理隐形故障是继电保护工作的重点。在实际工作中，可以通过就地断路器故障保护，有效监督跳闸元件。一旦出现跳闸元件故障，确保远方与就地跳闸间的指令的有效性。
四、继电保护故障快速查找技术分析
1、基于电位测量的故障排查方法
要点：借助对二次回路各节点电压的检测来判定控制回路断线等各种故障的具体区间。下面以具体图例为背景展开详述。
（1）故障内容为“开关合闸态&指示灯不亮”。相关图引如图1、图2所示。
图1断路器控制回路（A相）
图2控制回路断线信号回路
若控制室报“控制回路断线”，则对图2的905回路作对地电位测量，+110V的情况说明TWJ和HWJ动断触点在接通态，反之则表征断路器实际处于分闸。对后者，在7A、7B、7C回路测对地电位，如全为-110V，则表征TWJ触点有损，如有+110V情况，则可能是DL的辅助触点或HQ线圈有问题。再对D7端子的对地电位进行量测，若为-110V，则可断定故障点在DL动断辅助触点处。
（2）故障内容为“开关分闸态&开关拒合”。相关图引如图3所示。
图3开关控制回路
根据图3，运用电位测量法，可得到如图4所示故障排查步序。
图4排找开关拒合或绿灯不亮的步序图
2、基于分段查找的故障排查方法
对于由界限明显的多子部构成的体系，可尝试用分段查找的方法。
如在排查220kV开关控制线缆绝缘薄弱点时，可能因点多面广而无从下手。但从保护屏和户外回路有明确界限为考量点，可采用分段摇绝缘方式查找。仍以图1为背景，可断开101、102及7、37回路后摇测绝缘，以确定故障点在控制室还是户外。若判定为控制室，则继续用分段法判断是屏内还是屏外。另外，对于光纤通道的告警也常借
助分段查找方式。若光纤通道为专用，可通过对两侧跳线自环检查来确定问题是在哪一侧；若光纤通道为复用，首先经由光自环对某侧装置作检定，然后经由电自环对“复用接口—保护室”路径作检查，如均正常，则检查PCM机间路径。
3、基于短接断开的故障排查方法
要点：人为制造短路或断路，以辅助判断故障点是否在以上区间内。
图5所示为220kV刀闸闭锁原理，由图可知，闭锁功能的实现建立在一次设备位置及逻辑闭锁触点基础上。由于BS1、BS0与零线相接触，不能提供检测电源，因此需经由人工短接来达成辅助触点的模拟导通，以此来排查触点问题。
结束语
电力系统中的继电保护对于维持其安全和稳定供电必不可少，一旦继电保护体系发生故障，将会对电力系统中的“多供电、供好电”的目标产生重大影响，所以应该在第一时间快速排查，并做出相应的处置。因此，相关技术人员对于继电保护故障快速查找技术的掌握就直接关系着故障能否在第一时间得到排查和去除，保障继电保护装置的正常运行，进而实现电力系统供电的稳定和安全。
图5220kV刀闸闭锁原理
参考文献
[1]何娜.继电保护工作常见故障研究[J].中国新技术新产品，2016（03）：49.
[2]刘言冬.继电保护故障处理的方法及其应用[J].硅谷，2012（05）：157.
论文作者:吴祖培
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/10
标签：故障论文; 回路论文; 继电保护论文; 电力系统论文; 保护装置论文; 触点论文; 继电论文; 《电力设备》2017年第34期论文;