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電力系統繼電保護的組成及故障分析
摘 要：電力在現代社會和生活中的作用非常重要，加強對電力系統的維護也就顯得格外關鍵。繼電保護裝置在電力系統中占據著不可或缺的地位，它為電力設備的正常運轉提供了重要保障。文章通過對電力系統中繼電保護的組成進行論述，以及對常見故障進行詳細分析，并提出了幾點有效的故障處理措施。
關鍵詞：繼電保護;電力系統;組成;故障分析;
一、繼電保護裝置的組成
繼電保護裝置系統由測量采集部分、邏輯判斷部分和出口執行部分組成。它的工作流程是：故障發生時，電網各處的電流或電壓會發生異常;裝設于相應節點的CT、PT等測量設備感受到故障電氣量，經過轉化后，通過二次電纜或光纖傳送至繼電保護裝置;繼電保護裝置將二次電氣量的大小與預設整定值進行比對;若二次電氣量超出整定值且持續至整定時間，則保護裝置會開放相應出口去執行跳閘或報警發信;反之，則保護裝置不發指令或僅僅啟動但又馬上復歸。
二、繼電保護常見故障分析
(一)開關設備故障
開關設備故障多是因選用的開關不符合要求而造成的。常見的開關設備是負荷開關或熔斷器與負荷開關的組合裝置，這兩種開關設備的作用地點和作用方式不同，如果在實際使用中開關選擇不當，則會引發電路系統故障。
(二)電流互感飽和故障
如果電流互感器的額定電流出現異常變化，則表明電力系統的設備終端發生了短路故障。如果電流達到或接近電流互感器額定電流的近百倍，則說明短路故障可能發生在靠近終端設備區的位置;電流互感器因為時限過流保護裝置動作而出現阻止動作時，多是因一般的線路短路而引起的電流感應飽和;如果整個配電系統斷電，則可能是因為出現口線存在故障，進而引發配電所進口線保護動作。
(三)電網運行故障
電網運行故障是電力繼電保護中最容易出現的故障，其最直接的表現是繼電保護拒動或誤動，比如電路局部溫度過高，導致繼電保護裝置失靈;電壓互感器的二次電壓回路故障;主變差動保護開關拒合誤動等。以電壓互感器二次電壓回路為例，在變壓器和電磁型母線保護的零序電壓值處理中，大多使用小刻度繼電器或短接其中的電阻實現，這樣可減小開口三角回路的阻抗。當供電系統電流增大時，長時間運行后會導致此處的斷線圈被燒斷，進而對繼電保護動作造成影響。
(四)繼電設備故障
繼電設備問題多是因其設備質量沒有完全達到相應的國家標準而引起的。如果常見的機電型、電磁型繼電保護裝置的整體性能較差，則會增加設備故障出現的概率;如果繼電保護裝置中晶體管的性能和質量較差，則會造成電網運行不協調，甚至導致誤動或拒動等故障。
三、繼電保護故障的處理方法和措施
(一)替換法
在電力繼電保護的維修中，如果通過故障分析判斷出其內元件或插件存在問題，則一般采用更新元件的方法代替檢查。使用這種方法時，需要注意用于替換的元件或插件內的程序、跳線應與系統內元件或插件完全一致，從而可正常進行故障檢測。這種方法簡便省時，但會造成不必要的浪費。
(二)參照法
當故障是因接線錯誤而引起的，在定值校驗的過程中出現測試值與預測值差距較大且無法對其原因進行判斷時，多采用參數比較的方法。通過非正常設備與正常設備的技術參數比較，可判斷故障發生的原因。比如在進行繼電保護裝置帶負荷試驗時，可以根據同類運行設備上的數據與試驗數據進行對比，并根據微機保護液晶顯示屏、指示燈等的情況逐項排除，從而縮小檢測范圍。
(三)短接法
線路短接法多用于電流回路開路、切換繼電器不動作或電磁鎖失靈等電力繼電保護故障中，是用線短接將線路回路某一段短接，判斷故障位置是否在短接線回路范圍內，從而逐步縮小故障范圍。
(四)直觀檢查
直觀檢查法適用于無法利用專業的電子儀器進行故障檢測或無法替換元件的電力繼電保護故障中。直觀檢查法是對故障處元件進行拆解，觀察其內外部構造是否發生了物理改變，通過直觀的判斷尋找故障位置并進行維修。
(五)逐項拆除法
逐項拆除適用于電線回路故障檢測，其操作方法是將并聯在一起的二次回路拆開，再按原來的順序逐個接回，在接回過程中，一旦出現故障，則證明故障發生于剛接回的線路中，進而可對此段線路進行仔細分析，確定電器故障點后，便可對故障進行維修。
四、繼電保護今后的發展趨勢
總的來說，繼電保護的發展趨勢應該朝著網絡化、智能化、環�；姆较蜻M行。
(一)網絡化
電力系統各部分是緊密相連的，進行復雜故障判斷需要基于全網信息進行，而目前僅差動保護和縱聯保護略微達到這個要求。隨著強大數據通信技術的出現，整個系統的繼保裝置必然打破現有的孤立狀態、實現網絡互聯，這樣就能使任意一個裝置共享系統的所有故障信息，進而實現更加準確可靠的故障處理。
(二)智能化
主要指將人工智能技術植入保護裝置，除實現常規的自動化功能外，如自動報警，自動識別故障及處理，還具備先進的自我診斷功能。
(三)環�；�
環保問題已上升為全球問題，電力是最主要的二次能源，其利用同樣應該執行環保策略。因此，今后的繼電保護應實現電能在轉化、傳輸及變電過盡可能少的損耗和浪費等。
總之，繼電保護是電網中一項十分重要工作，它關系到電力設施的安全運行，必須引起足夠的重視。因此相關電力部門應不斷擴大電力系統繼電保護的規模，引進更加成熟可靠的新技術，提高故障處理能力，保障電力系統的正常運行，使電力行業繼電保護管理的水平更上一層樓。
參考文獻：
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