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電氣繼電保護一般故障問題與檢修措施

時間:2017-03-28 來源:中國戰略新興產業 作者:解慶東 本文字數:2888字
  摘要

        一、電氣繼電保護概述

  
  繼電保護是電力系統中的設備、線路發生故障或事故運行的事件時,發出預告報警信號、斷路器發出跳閘,切除故障、避免危險事件發展的一套保護系統,它主要由測量、控制、判斷、執行等幾部分構成。
  
  繼電保護主要分為傳統型繼電保護和微機型繼電保護。傳統型繼電保護主要由CT、繼電器、線圈、跳合閘控制回路及信號指示等組成。微機型繼電保護主要由CT、微機保護裝置、線圈、控制回路組成。隨著微機繼電保護的發展,繼電保護裝置同時具有了保護、測量、控制功能。
  
  二、繼電保護原理及作用
  
  繼電保護的基本原理是:通過PT、CT等設備在故障時的測量數據(電流、電壓、相角等),與保護設定時的參數進行比較,根據它們之間的差值,按照邏輯結構進行判別,進而發出警告信號或通過控制回路跳開相應斷路器。
  
  繼電保護系統可以起到自動、快速、選擇地將故障設備、線路切除的作用,保證其他非故障線路的穩定可靠運行,減少對事故設備及線路的損害,遏制不安全事故的發生。
  
  三、繼電保護的要求
  
  1、可靠性:指保護該動作時動作,不該動作時不動作。確保切除的是故障線路或設備。
  
  2、選擇性:指首先通過距離故障設備或線路近的斷路器來切除故障,當故障線路或設備本身的斷路器或保護拒動時,才可以由相鄰設備、線路的保護或斷路器失靈保護切除故障。以此避免越級跳閘。
  
  3、靈敏性:指在線路或設備的被保護范圍內發生接地、短路故障時,保護裝置的靈敏系數必須達到要求,保證故障發生時能夠可靠接觸。
  
  4、速動性:指保護裝置可以快速切除短路故障。速動性能夠大大提高系統穩定性,減小故障范圍,降低故障線路和設備的破壞程度。
  
  四、繼電保護常見故障
  
  1、越級跳閘。當電氣設備和線路發生故障時,就近的保護設備的斷路器不跳閘、上一級或再上一級斷路器跳閘以及同時跳閘情況出現,引起停電范圍擴大。
  
  2、控制回路故障。繼電保護控制回路故障是最常見的一種故障,控制回路故障引起斷路器不能合閘、合閘后不能保持、不能跳閘、誤跳閘等影響電氣設備安全運行,影響變電站設備的正常運行。
  
  3、直流接地。一般變電站的直流系統不接地運行,但由于直流電源分支較多,線路較長,保護、信號、自動化大部分都用直流電源,所以直流接地是很普遍的一種故障,當直流系統發生一點接地時,必須盡快查出故障點,以避免引起嚴重后果。因為如果直流系統再有一點接地,很可能引起繼電保護控制回路誤動、拒動、甚至引起兩點短路造成直流電源開關跳開。
  
  4、微機保護裝置故障。微機變壓器保護裝置在電力系統中應用最為廣泛。其適用用于各種接線方式的變壓器,包括110 k V及以下電壓等級。常用微機變壓器保護主要有WBH-812、WBH-813、WBH-814.WBH-814裝置完成變壓器的差動保護,差動保護采用二次電流自動調整相位的方法,并提供了可靠的勵磁涌流判據,可以實現四側差動;WBH-813裝置完成變壓器一側的后備保護和測控功能;WBH-814裝置完成變壓器非電量保護,需要延時的非電量不需要外加延時繼電器,由CPU延時出口。人機接口采用圖形化、大屏幕、彩色液晶、漢化,實時顯示運行參數,十進制定值在線整定等。裝置擁有故障錄波功能,格式與COMTRADE兼容。支持IEC60870-5-103通訊規約,設有兩組通訊接口(雙RS-485或雙RS-232)滿足繼電保護管理信息系統及變電站綜合自動化系統的要求。
  
  隨著微機保護裝置的應用,微機保護裝置本生的故障也經常發生,其CPU、各通道發生故障,引起繼電保護不能正常工作。當現場技術人員不能對故障進行處理時,應叫廠家派技術人員到現場進行處理。
  
  五、繼電保護常見故障維修技術
  
  1、越級跳閘故障維修技術。(1)檢查故障點就近斷路器是否損壞及控制回路是否正常;(2)對繼電保護定值重新進行計算,包括定值、時限等,查看保護定值是否設置正確;(3)重新校驗這幾級斷路器保護選擇性是否設計合理。
  
  2、控制回路故障維修技術。檢查控制回路故障應按照圖紙控制原理圖并結合實際操作現象逐一進行排查,但原則是從簡單到復雜:(1)首先應查看控制電源正常與否,控制回路的電源開關有沒有跳開,如果電源是正常的,開關跳開,應再試合一遍,如再跳,需查明原因、處理正常后再送;(2)手動儲能,手動分合閘斷路器,檢查斷路器本體是否正常,合閘后,是否能保持自鎖。如斷路器本體跳合閘不行,應對斷路器本體進行維修,檢查儲能機構、分合閘機構等;(3)檢查控制回路端子上各接線是否松動;是否有接觸不良及斷線情況,如遇松動情況,應緊固;(4)檢查斷路器機械閉鎖繼電器是否損壞,發現損壞后進行更換;(5)斷路器輔助接點是否正常;常開常閉接點在線圈吸合后是否正常;(6)手車位置繼電器輸出接點及指示是否和手車實際位置相符。
  
  3、直流接地故障維修技術。直流接地一般采取如下步驟維修:按照投運模式,操作情況和天氣影響來判斷可能是地面的地方,使用相應的查找方式。(1)特別應查找室外地方,因為室外直流線路在下雨、下雪后最容易引起直流接地,另一個重點就是在有些現場的示流器、電磁閥如果使用了直流電源,也應作為一個檢查重點;(2)因為直流系統設計時都裝有直流監察裝置,可以采取將直流屏上所有直流輸出回路開關全部斷開,逐一送電,再根據電源監察裝置情況,判定哪一路直流發生接地;(3)直流開關下面如果還有很多支路,也采用這種辦法,直到查明哪條支路發生直流接地;(4)確定支路后,將這一支路所有地方用萬用表進行檢查、測量,直至查出直流接地點,消除直流接地故障。
  
  4、微機保護裝置故障維修技術。現在微機保護裝置都由很多板塊構成:CPU、測量、控制、通信等。維修微機保護裝置時,先將保護裝置保護退出,根據保護裝置報警提示,對后面各板塊端子進行測量,初步判定故障板塊。再用相應儀器進行進一步測量、檢查,找出故障板塊。用備用板卡將故障板卡換下,重新上電,查看微機保護是否正常。如果現場沒有備件,而這款微機保護裝置在現場有很多臺,可將正常微機保護裝置的相應板卡,拆下,換在故障板卡上,查看是否正常,最后將板卡裝回原保護裝置,并聯系廠家購買相應板塊。
  
  六、結語
  
  作為繼電保護維修技術人員,我們經常接觸到的就是各種繼電保護回路和各種繼電保護裝置,平時我們工作的一項重要內容就是維護好繼電保護回路中各種設備和元器件、消除異常和故障缺陷。熟悉和了解各種繼電保護裝置、繼電保護回路、繼電器、線圈等。繼電保護回路一有異常情況就接著處理,讓繼電保護設備隨時處于良好運行狀態。同時要不斷學習,隨著科學技術的不斷進步和制造技術的不斷提高,新的繼電保護裝置逐漸投入使用,這要求我們加快熟悉和掌握這些新的繼電保護裝置性能。本文對電氣繼電保護常見故障及其維修處理技術進行了論述。通過對繼電保護幾種常見故障及處理辦法的了解,獲得解決對應故障和缺陷的方法,確保可以快速準確消除缺陷及故障,僅供同行參考。
  
  參考文獻:
  
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    解慶東. 電氣繼電保護的常見故障及維修技術探討[J]. 中國戰略新興產業,2017,04:145-147.
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