电厂继电保护的故障诊断与对策

电厂继电保护的故障诊断与对策

赵明军

国家能源集团神华新疆化工有限公司 831499

摘要：随着社会的不断前进与发展，电力在人们的日常生活中发挥着越来越重要的作用，已经成为人们日常生活中不可缺少的一部分。在这样的发展趋势下，电厂作为电力生产的场所，其安全与稳定运行的重要性也日益凸显出来。分析电厂继电保护系统常见的故障，电厂继电保护系统故障的诊断方法。结合具体的实例，探讨电厂继电保护系统故障的现场处理方法。

关键词：发电厂；继电保护；故障诊断；现场处理。

1电厂继电保护系统常见的故障

1.1干扰问题

电厂的继电保护系统主要有硬件系统与软件系统两部分组成，其中软件部分直接控制着继电保护系统的硬件动作。但是，如果电厂的继电保护系统在运行过程中，有其他通信设备处于保护屏的位置，就会给继电保护系统逻辑元件的动作造成一定的干扰，从而产生错误动作的现象。

1.2定值问题

为确保电厂继电保护系统运行的可靠性，需要定期对其进行人工整定与调试，这对工作人员的专业能力要求也较高。如果在对电厂继电保护系统进行人工整定与调试的过程中，由于方法使用的不恰当或者调试的不合理，就会影响到继电保护系统运行的执行状况，从而导致实际执行情况与指令存在一定的偏差。

1.3高频收发信问题

检测模块与收发信模块是电厂继电保护系统的重要硬件。其中检测模块的作用是电力系统运行中的各项参数进行检测，包括电流、电压、频率等。而收发器模块主要功能是将检测装置所检测到的数据传输到后台程序，后台程序在对数据进行分析后，将指令传输给断路器，控制断路器的动作执行。但是，如果高频收发信机的质量存在问题，就会严重影响到数据与指令的传输，从而影响到电厂继电保护系统运行的可靠性。

1.4CT饱和问题

如果电厂的供电系统在运行过程中，由于短路等问题出现故障时，会产生导致电流的急剧增大，同时，也会使得电流互感器产生饱和现象。而电流互感器是电厂继电保护系统获取电流数据的重要部件，一旦电流互感器出现饱和现象，就会使得整个继电保护系统的正常运行受到严重的影响。

1.5插件绝缘问题

电厂继电保护系统的结构复杂，而且具有较高集成度。电厂继电保护系统在运行过程中，空气中的尘埃会漂浮落在插件的接口与接线位置，如果长期得不到有效的清理与维护，这些尘埃会越积越多，导致产生插件绝缘问题，甚至会由于焊点的通路而使得整个继电保护系统的正常运行受到威胁。

2电厂继电保护系统故障的诊断方法

2.1分析法

分析法是电厂继电保护系统出现故障时常用到的一种诊断方法。在分析法的实际应用过程中，需要对继电保护系统各个部分的输入量进行分析，并将其与正常的输入量进行对比，通过对比分析能够准确地发现异常的输入量，并在此基础上寻找产生输入量异常的原因，同时，制定有效的故障处理方案。

2.2经验判断法

经验判断法在电厂继电保护系统故障诊断中的应用对工作人员的专业能力要求较高。需要相关的工作人员，能够对整个继电保护系统的工作原理有一个清晰而又明确的了解，且需要具有足够的电厂继电保护系统故障诊断经验。在实际的故障诊断过程中，工作人员需要对各个相关设备的运行状况进行全面的考虑，在此基础上对故障类型与位置进行判断。但是，采用经验判断法对电厂继电保护系统故障的诊断是依靠工作人员的主观意识来进行的，因此，诊断结果不正确的现象也有可能发生。

3电厂继电保护系统故障现场处理实例

3.1案例概述

某电厂#2主变差动保护动作，#2主变110kV高压侧102开关、35kV中压侧302开关、10kV低压侧902开关、922开关跳闸，#2发电机灭磁开关跳闸，#2机组停机。

3.2检查情况

3.2.1一次设备检查、试验情况

#2主变差动保护动作后，现场对#2主变差动保护范围内的所有一次设备进行了外观检查，无短路、放电迹象，#2主变油化分析无异常，重点对#2主变35kV侧开关柜及CT进行检查，均未发现异常。

3.2.2保护装置检查、试验情况

专业人员先后对#2主变保护装置进行了程序版本校验、采样检查、逻辑功能试验及模拟试验，结果均正确，对装置各插件外观进行了检查，未发现异常。

3.2.3零起升压检查、试验情况

经调度同意，切除#2主变差动保护，开启机组对#2主变及35kV侧进行零起升压试验，一、二次设备均正常。

3.2.4理论分析

1. 同相位的干扰信号注入保护装置电流回路，导致了保护装置动作。（2）二次侧负载在流过短路电流下不能满足CT10%误差曲线的要求，如果不满足CT10%误差曲线要求，由于CT的容量不足以提供二次负荷所需的要求，当外部故障时，如短路电流过大将导致CT饱和。此时差动保护将出现较大的差流，差动保护判据将反映为内部故障，保护可能误动。（3）CT不同型号引起的误差如差动保护各侧CT采用型号不同，其结构形式、饱和特性、励磁电流（归算到同侧）传变特性等也就不同，因此正常运行情况下差动回路中产生的不平衡电流较大，有可能影响差动保护的正确动作。（4）CT本身存在误差差动保护两侧所用的电流互感器即使是型号相同、变比相同，其特性和剩磁也不可能完全相同，因此，正常运行时总有不平衡电流流过差动继电器。铁芯饱和程度对不平衡电流的影响十分明显，而且随着一次电流的增大而显著增大，因此在外部故障时由于短路电流过大而使保护可能误动；（5）CT二次回路接线错误根据差动保护原理，要使差动保护不发生误动，就要正确接入CT二次回路接线，使差动保护两侧CT的二次电流相位相差180°，这样在保护区内动作时两侧CT的二次线电流相位相同，流入差动回路中的电流为两侧电流之和，保护可靠动作，而在正常运行或外部故障时，差动回路流过的电流接近为零，保护不动作。CT二次回路接线错误还有可能是相序接错，如一侧CT接入保护装置的A、C相电流回路接反，另一侧电流回路接线正确，则正常情况及保护区外故障的情况下，流过差动回路B相的电流为零，而流过差动回路A、C相的电流却分别增大了万倍，这样当保护区外发生短路故障时，CT将感应出较大的短路电流，流过差动回路的电流也随之增大，从而引起差动保护误动作。

3.2.5动作原理分析

事故发生时，该厂检修人员正在使用电焊机修复35kV配电室电缆沟盖板，工作人员将电焊机“地线”接在35kV配电室302开关柜接地线上（离C相最近），用电焊机“把线”对电缆沟构架及盖板进行焊接，因302开关电流互感器二次接地点直接接到开关柜箱体上，且302开关电流互感器二次回路有两点接地，在电焊机工作过程中就会有干扰电流串入到CT二次回路中。电焊机工作时，焊接电流I的绝大部分分支电流I1是从A点流向B点，但是但也存在一部分杂散电流I21流入到302开关电流互感器二次中性线和I22流入到302开关C相电流互感器二次回路中，致使#2主变差动保护动作。

4　整改措施

（1）加强保护改造、定检工作的现场监理和质量验收，做到试验不漏项，将保护装置二次回路接地及抗干扰措施检查列为专项工作在每年的保护定检中落实。（2）重视继电保护二次回路的接地问题，并定期检查这些接地点的可靠性和有效性。（3）公用电流互感器二次绕组二次回路只允许、且必须在相关保护柜屏内一点接地。对已运行的电流、电压互感器，特别是用于各类差动保护的电流互感器应进行复查，对不满足要求的及时安排整改。（4）微机型继电保护装置所有二次回路的电缆均应使用屏蔽电缆，严禁使用电缆内的空线替代屏蔽层接地。

4结语

电厂继电保护系统的故障的诊断与处理不仅直接关系着电厂供电系统的安全与稳定运行，而且还与人们的社会生活与生产活动的用电也有着密不可分的关系。在对电厂继电保护系统进行故障诊断与处理过程中，要充分利用各种故障诊断方法，准确地对故障类型与位置进行判断，为电厂的安全与可靠运行创造良好的环境。

参考文献

[1]杨勃.试析如何提高电厂继电保护的动作率[J].计算机产品与流通,2019(12):87.