浅议供电系统微机继电保护故障分析及对策

摘 要：该文结合近十几年来220 kV及以下系统微机继电保护常见故障，提出了故障类型及对策。了解这些故障和对策有利于现场工作人员增长经验，确保电网的安全稳定运行。

关键词：供电系统 微机继电保护 故障 对策

中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）03（a）-0091-01

电力系统微机保护长期的经验特点表明，其故障发生带有明显的规律性，找准确定微机继电保护故障的关键性问题和故障规律并合理采取相应对策，能快速有效地处理故障，确保电网的安全稳定运行。

1 微机保护故障分析

（1）定值问题引发故障：分为客观和主观两种导致因素。客观因素主要有两方面：一是硬件方面，指的是设备元器件的老化、损坏；二是坏境方面，主要是温度和湿度的影响。客观因素在一定程度上造成装置定值漂移现象而可诱发故障。由定值问题引发的故障常常是指对现场主观因素包括：主观估算定值：设备特性的掌握尚处于模糊状态，很多数据此时只能靠经验公式和估算完成，造成继电保护的定值在准确度上存在降低倾向，有时在某些特定的情况下可能出现灵敏度降低和可靠性变差等一系列影响后果；误读值：工作人员数值的错误读取、工程人员在电流互感器、电压互感器变比计算错误、在微机保护项目中操作时使用较多菜单选项不慎造成点击位置错误、定值使用错误；操作不当：有时工作人员在操作时精力不集中造成失误。

（2）电源带来的问题：电源为设备的工作提供能源，如果电源存在问题将直接导致设备异常工作。微机保护所需的典型的+5V电源、±12V电源、+24V电源等是由220V或110V直流电源经变换得到的。一是由于电源在由开关电路转换成方波交流电源，再经逆变器变换成所需电源时存在纹波系数过高现象会导致出现问题；二是由于电源出现较差的稳定性以及存在输出功率较低问题而诱发故障；三是直流熔丝存在匹配上的差异、带直流电源直接操作插件等问题都可在一定程度上造成故障。

（3）电流互感器饱和引发故障：在差动母线保护线路中，电流互感器TA饱和经常出现，电流互感器是二次系统继电保护测量的关键设备，在运行过程中有时存在随着系统短路而造成的电流出现骤增现象，电流互感器的饱和问题也存在于中、低压系统中，这些问题也越来越突出，已经成为影响继电保护装置动作可靠性不可忽视的因素之一。

（4）电磁干扰问题：电磁干扰问题是造成微机保护系统出现故障的常见因素之一。在现场通常使用电磁干扰源包括无线通讯设备以及高频信号发射装置设备，例如工作人员在使用对讲机时会发出电磁干扰，使得在保护屏附近会诱发一些逻辑元器件误动作，从而在一定程度上降低了微机保护系统的抗干扰性能。

（5）保护动作问题：保护动作通常在较短时间内完成的，常以开关量形式表示，其正确与否反映了系统可靠性度，保护存在问题主要表现在装置功能和特性缺陷两方面。表现在装置功能方面的是有些保护装置在投切到独立的备用直流电源时出现一定的“不适应”而存在一定概率的误动现象，高频闭锁保护由于保护动作的做类似开关的频繁切换，而反映保护开关可靠特性的切换差不足时会出现误动现象；表现在特性缺陷方面的是有些微机保护系统整体动态特性与静态特性相去甚远而导致动作结果的正确性。

（6）插接件绝缘问题：集成电路和电路元器件组成的线路印刷板是微机保护装置的主要硬件核心。由于微机保护装置的集成度较高，无论是人工布置的还线路板上设计的，都呈现出布线繁多、焊接点密集、插接件相聚间隙狭小。

2 对策

1）正确对待人为事故：主观上讲，有些情况的发生是由于工作人员的粗枝大叶、操作不慎、措施实施不力等原因造成，致使一些继电保护出现故障后，只能单纯依赖现场信号指示确定故障原因，降低了判断故障的可靠性，或者系统出现跳闸后无信号指示，难以判断出是人为还是设备自身带来的影响。为及时分析查找故障，避免浪费时间而耽误系统运行，此时应如实反映人为事故。

2）依据故障录波和时间记录：通常微机保护系统都设有事件记录、故障录波、声光报警等方便故障排查手段，根据历史信息的排查作出正确判断。一般来讲，检测一次系统故障而使继电保护正确动作，则不存在继电保护事故处理的问题；当判断故障发生在继电保护系统中时，应尽快做好故障原始记录，确定理清和整改故障处理的思路，制定措施计划，有条不紊按照程序步骤进行事故追忆和总结。

3）充分使用经验检查方法：在遇到故障发生时采用正确的检查方法是必要的，首先要按照要求判别故障类型，采用正确的检测方法加以检测。①在保护出现误动时应用倒序法：这种方法就是指用从事故发生的结果逆向出发，一级一级回向排查故障。一般是在微机事件记录和故障录波不能及时反映事故发生的基本原因时采用逆序法②顺序法：该方法是按外部检查、定值检查、绝缘检测、电源性能测试、保护性能检查等顺序进行检验调试来寻找故障的根源。③成组试验法：此方法往往可以及时再现故障，并可明确故障问题的根源，时间较短，快捷实用。可以实现检查保护装置动作是否合乎逻辑、动作时间是否在规定范围之内。如出现异常，可利用多种方法综合实施检查。

（4）掌握事故处理技巧： 除了在遇到故障时采用正确的检测方法外，对于一些保护事故的处理要求工作人员还要掌握一定的处理技巧，常用的方法有替换法、对比法和模拟法，这对于插件、元件的测量和故障处理起到方便快速有效的作用。替换法：该方法是就是将带有疑问而不便测量的插件或元器件由规格和功能相同、性能良好的插件或元件替代达到消除故障，方法简便直接。对比法：在要求故障判别不太高的情况下，该方法是将故障装置的各种参数与作为相对标准的以前的检验报告进行比较，差别较为明显的地方就可判断为是故障点，类似于坏值剔除的方法。模拟法：该方法是指结合系统原理图在完好的装置上对其部位实施选择模拟式的脱焊、开路，或进行改变相应元件参数等方法，观察措施实施后装置是否存在相同的故障，若有相同故障出现，则故障部位或损坏的元件被确定。

3 结语

综上所述，继电保护事故和故障的发生具有一定的自身规律性，都存在人为和设备上的必然性和偶然性，现实中积极抓住其规律性的原因进行分门别类，总结归纳出事故和故障处理的具有一定实用性、可操作性和参考性的基本经验和方法。

参考文献

[1]国家电力调度通讯中心.电力系统继电保护规定汇编[M].北京：中国电力出版社，2000.

[2]国家电力调度通讯中心.电力系统继电保护典型故障分析[M].北京：中国电力出版社，2001.

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