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电气继电保护一般故障问题与检修措施

时间:2017-03-28 来源:中国战略新兴产业 作者:解庆东 本文字数:2888字
  摘要

        一、电气继电保护概述

  
  继电保护是电力系统中的设备、线路发生故障或事故运行的事件时,发出预告报警信号、断路器发出跳闸,切除故障、避免危险事件发展的一套保护系统,它主要由测量、控制、判断、执行等几部分构成。
  
  继电保护主要分为传统型继电保护和微机型继电保护。传统型继电保护主要由CT、继电器、线圈、跳合闸控制回路及信号指示等组成。微机型继电保护主要由CT、微机保护装置、线圈、控制回路组成。随着微机继电保护的发展,继电保护装置同时具有了保护、测量、控制功能。
  
  二、继电保护原理及作用
  
  继电保护的基本原理是:通过PT、CT等设备在故障时的测量数据(电流、电压、相角等),与保护设定时的参数进行比较,根据它们之间的差值,按照逻辑结构进行判别,进而发出警告信号或通过控制回路跳开相应断路器。
  
  继电保护系统可以起到自动、快速、选择地将故障设备、线路切除的作用,保证其他非故障线路的稳定可靠运行,减少对事故设备及线路的损害,遏制不安全事故的发生。
  
  三、继电保护的要求
  
  1、可靠性:指保护该动作时动作,不该动作时不动作。确保切除的是故障线路或设备。
  
  2、选择性:指首先通过距离故障设备或线路近的断路器来切除故障,当故障线路或设备本身的断路器或保护拒动时,才可以由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。以此避免越级跳闸。
  
  3、灵敏性:指在线路或设备的被保护范围内发生接地、短路故障时,保护装置的灵敏系数必须达到要求,保证故障发生时能够可靠接触。
  
  4、速动性:指保护装置可以快速切除短路故障。速动性能够大大提高系统稳定性,减小故障范围,降低故障线路和设备的破坏程度。
  
  四、继电保护常见故障
  
  1、越级跳闸。当电气设备和线路发生故障时,就近的保护设备的断路器不跳闸、上一级或再上一级断路器跳闸以及同时跳闸情况出现,引起停电范围扩大。
  
  2、控制回路故障。继电保护控制回路故障是最常见的一种故障,控制回路故障引起断路器不能合闸、合闸后不能保持、不能跳闸、误跳闸等影响电气设备安全运行,影响变电站设备的正常运行。
  
  3、直流接地。一般变电站的直流系统不接地运行,但由于直流电源分支较多,线路较长,保护、信号、自动化大部分都用直流电源,所以直流接地是很普遍的一种故障,当直流系统发生一点接地时,必须尽快查出故障点,以避免引起严重后果。因为如果直流系统再有一点接地,很可能引起继电保护控制回路误动、拒动、甚至引起两点短路造成直流电源开关跳开。
  
  4、微机保护装置故障。微机变压器保护装置在电力系统中应用最为广泛。其适用用于各种接线方式的变压器,包括110 k V及以下电压等级。常用微机变压器保护主要有WBH-812、WBH-813、WBH-814.WBH-814装置完成变压器的差动保护,差动保护采用二次电流自动调整相位的方法,并提供了可靠的励磁涌流判据,可以实现四侧差动;WBH-813装置完成变压器一侧的后备保护和测控功能;WBH-814装置完成变压器非电量保护,需要延时的非电量不需要外加延时继电器,由CPU延时出口。人机接口采用图形化、大屏幕、彩色液晶、汉化,实时显示运行参数,十进制定值在线整定等。装置拥有故障录波功能,格式与COMTRADE兼容。支持IEC60870-5-103通讯规约,设有两组通讯接口(双RS-485或双RS-232)满足继电保护管理信息系统及变电站综合自动化系统的要求。
  
  随着微机保护装置的应用,微机保护装置本生的故障也经常发生,其CPU、各通道发生故障,引起继电保护不能正常工作。当现场技术人员不能对故障进行处理时,应叫厂家派技术人员到现场进行处理。
  
  五、继电保护常见故障维修技术
  
  1、越级跳闸故障维修技术。(1)检查故障点就近断路器是否损坏及控制回路是否正常;(2)对继电保护定值重新进行计算,包括定值、时限等,查看保护定值是否设置正确;(3)重新校验这几级断路器保护选择性是否设计合理。
  
  2、控制回路故障维修技术。检查控制回路故障应按照图纸控制原理图并结合实际操作现象逐一进行排查,但原则是从简单到复杂:(1)首先应查看控制电源正常与否,控制回路的电源开关有没有跳开,如果电源是正常的,开关跳开,应再试合一遍,如再跳,需查明原因、处理正常后再送;(2)手动储能,手动分合闸断路器,检查断路器本体是否正常,合闸后,是否能保持自锁。如断路器本体跳合闸不行,应对断路器本体进行维修,检查储能机构、分合闸机构等;(3)检查控制回路端子上各接线是否松动;是否有接触不良及断线情况,如遇松动情况,应紧固;(4)检查断路器机械闭锁继电器是否损坏,发现损坏后进行更换;(5)断路器辅助接点是否正常;常开常闭接点在线圈吸合后是否正常;(6)手车位置继电器输出接点及指示是否和手车实际位置相符。
  
  3、直流接地故障维修技术。直流接地一般采取如下步骤维修:按照投运模式,操作情况和天气影响来判断可能是地面的地方,使用相应的查找方式。(1)特别应查找室外地方,因为室外直流线路在下雨、下雪后最容易引起直流接地,另一个重点就是在有些现场的示流器、电磁阀如果使用了直流电源,也应作为一个检查重点;(2)因为直流系统设计时都装有直流监察装置,可以采取将直流屏上所有直流输出回路开关全部断开,逐一送电,再根据电源监察装置情况,判定哪一路直流发生接地;(3)直流开关下面如果还有很多支路,也采用这种办法,直到查明哪条支路发生直流接地;(4)确定支路后,将这一支路所有地方用万用表进行检查、测量,直至查出直流接地点,消除直流接地故障。
  
  4、微机保护装置故障维修技术。现在微机保护装置都由很多板块构成:CPU、测量、控制、通信等。维修微机保护装置时,先将保护装置保护退出,根据保护装置报警提示,对后面各板块端子进行测量,初步判定故障板块。再用相应仪器进行进一步测量、检查,找出故障板块。用备用板卡将故障板卡换下,重新上电,查看微机保护是否正常。如果现场没有备件,而这款微机保护装置在现场有很多台,可将正常微机保护装置的相应板卡,拆下,换在故障板卡上,查看是否正常,最后将板卡装回原保护装置,并联系厂家购买相应板块。
  
  六、结语
  
  作为继电保护维修技术人员,我们经常接触到的就是各种继电保护回路和各种继电保护装置,平时我们工作的一项重要内容就是维护好继电保护回路中各种设备和元器件、消除异常和故障缺陷。熟悉和了解各种继电保护装置、继电保护回路、继电器、线圈等。继电保护回路一有异常情况就接着处理,让继电保护设备随时处于良好运行状态。同时要不断学习,随着科学技术的不断进步和制造技术的不断提高,新的继电保护装置逐渐投入使用,这要求我们加快熟悉和掌握这些新的继电保护装置性能。本文对电气继电保护常见故障及其维修处理技术进行了论述。通过对继电保护几种常见故障及处理办法的了解,获得解决对应故障和缺陷的方法,确保可以快速准确消除缺陷及故障,仅供同行参考。
  
  参考文献:
  
  [1]金福强。电气继电保护的常见故障及维修技术分析。北京农业,2014(15):286.
  [2]周新堂,陈杰。浅谈继电保护的常见故障及处理办法。科技致富向导,2013(14):277.
  [3]刘明明。浅析继电保护的常见故障及处理措施。科技与企业,2014(12):156.
  [4]高海龙。电力系统继电保护安全运行措施探讨[J].机电信息,2012(18)。
    解庆东. 电气继电保护的常见故障及维修技术探讨[J]. 中国战略新兴产业,2017,04:145-147.
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