继电保护典型故障分析

继电保护典型故障分析（共8篇）

继电保护典型故障分析 篇1

摘 要 继电保护对电力系统的安全正常运行具有重要的作用，它能保证电力系统的安全性，还能针对电力系统中不正常的运行状况进行报警，监控整个电力系统。目前我国电力系统继电保护工作还是会存在一些问题，容易出现各种故障，造成电力系统无法正常运行。本文即分析了继电保护的典型故障，并详细阐述了继电保护典型故障的防治策略。

【关键词】继电保护 典型故障 元器件 接线错误 短接法 电力系统继电保护概述

1.1 电力系统继电保护装置的构成要素

电力系统机电保护装置的构成一般包括输入部分、测量部分、逻辑判断部分和输出执行部分。

1.1.1 输入部分

该部分通过隔离、低通滤波等前置处理方式对电力系统出现的问题和故障进行前置处理。

1.1.2 测量部分

该部分主要负责将测量信号转换为逻辑信号，进而通过逻辑判断按照一定的逻辑关系组合运算，最后确定出执行动作，并由输出执行部分最终完成。

1.2 继电保护装置的特征分析

1.2.1 选择性特征

选择性特征是继电保护装置智能化的表现，在电力系统出现故障时，继电保护装置能够做到有选择性的对出现故障的部分进行处理，另一方面保证无故障部分的正常运行，这样便可以保证整个电力系统的稳定及电力供应的连续。

1.2.2 快速性特征

快速性特征是继电保护装置高效率的体现，在电力系统出现故障时，继电保护装置能够在第一时间切断故障系统，从而减轻故障设备和线路的损坏程度。

1.2.3 可靠性

可靠性是指电力系统继电保护装置在处理问题和故障时要科学可靠，减少不必要的损失。继电保护的常见故障

2.1 设备故障

继电保护装置是电力系统中不可或缺的一部分，是保护电力系统的基础和前提。一般设备有装置元器件的损坏、回路绝缘的损坏以及电路本身抗干扰性能的损坏，具体的表现为整定计算错误，这主要是由于元器件的参数值和电力系统运行的参数值与实际电流传输的参数值相差甚远，从而造成整定计无法正常工作。还有，设备很容易受到外界因素的影响，如温度和湿度。由于设备具有不稳定性，很容易由于温度和湿度的变化而造成定值的自动漂移，有时候也可能是因为设备零部件的老化和损坏造成的。

2.2 人为操作

人为原因一般就是工作不够细心，对系统内各项设备数值的读数观察不够仔细，导致读错设备整定器上的计算数值，导致继电保护故障，且对故障的检查技术水平不够，无法及时准确地发现故障段，从而造成大面积的电路故障问题，导致系统无法正常供电。

当工作电源出现问题时，电力系统保护出口处的动作过大，造成电路内波纹系数过高，输出的功率就不够，电压便会不稳定，当电压降低或者电流过大时，如果保护行为不恰当极容易出现一系列的继电保护故障。继电保护典型故障的防治策略

3.1 元件替换法

元件替换法，顾名思义，就是用正常的元件将出现故障的元件替换下来，这样能够将故障范围迅速缩小，提高维修人员的维修效率，因此是机电保护装置故障处理中经常用到的方法。

3.2 参照法

参照法是指通过对不同设备的技术参数的对照，找出不正常设备的故障点。此法主要用于检查认为接线错误，定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。另外需要注意的是，在继电器订制校验时，若发现某一直继电器的测试值与整定值相差很多，那么此时要用同只表计去测量其他相同回路的同类继电器进行进一步的比较，错误的做法是在发现数值不同时，轻易调整继电器的刻度表。

3.3 短接法

短接法是缩小故障范围常用的一种方法，是将回路某一段或一部分用短接线接入为短接，进而判断出故障是存在短接线的范围还是范围外。短接法对判断电磁锁失灵、电流回路开路等故障具有明显的优势。

3.4 继电保护典型故障的预防措施

3.4.1 构建完善的电力管理体系是基础

构建完善的电力管理体系是预防电力系统继电保护故障的基础，构建该体系需要做好以下工作：

首先要逐步形成科学有序的管理体系，这其中，一支高素质的管理队伍是不可或缺的，这需要电力企业加强对管理人员和工作人员的培训，使其掌握电力系统管理的知识技能。另外管理体系内的各个部分要职权分明、责任落实，这样才能保证管理体系的井然有序和正常运作。

其次，完善的监测评价体系也是十分必要的。监测评价体系具有监督指导的作用，通过建立该体系，在全电力系统中形成严谨的工作氛围，有利于很大程度上提高电力工作的质量，进而能够及时正确的发现继电故障，将故障消灭在萌芽状态，从而保障电力系统的有序运行。

3.4.2 加强电力系统的技术管理是核心

技术管理作为降低继电保护故障率的核心，具有十分重要的意义。可以通过采用先进的技术来提高电力系统的智能化水平，从而有效减少继电保护故障的发生。

第一，提高电力系统的自动化水平。在设计和开发电力系统时，要加强新技术的开发和应用，包括自动控制技术和智能技术。这样电力系统出现故障时，智能化技术便能有效避免继电保护障碍的发生。

第二，运用新技术来增加电力系统设备的承受能力。比如，继电保护中使用CPU容错技术。由于CPU容错技术具有一定的恢复能力，所以它能够在更大程度和范围内降低电力系统硬件问题带来的影响，从而起到保护继电保护装置的作用。

3.4.3 提高电力工作人员的素质

电力工作人员素质是影响电力系统管理水平的重要因素。因此，电力企业要加强对电力工作人员业务素质的培训教育，提高其责任意识和安全意识，并通过一些业务培训，提高其实际操作能力，促使电力企业员工能够更好的处理电力系统中出现的各种问题。

参考文献

[1]蒋陆萍，胡峰.冷建群.继电保护故障快速查找的几种典型方法及应用[J].电力系统保护与控制，2009（18）.[2]刘亚玉.分析备自投装置的启用与运行接线方式的关系[J].继电器，2007（19）.[3]应斌.浅谈继电保护工作中故障处理的若干方法[J].广西电力，2006（04）.作者单位

继电保护典型故障分析 篇2

1.1 电力系统继电保护装置的构成要素

电力系统机电保护装置的构成一般包括输入部分、测量部分、逻辑判断部分和输出执行部分。

1.1.1 输入部分

该部分通过隔离、低通滤波等前置处理方式对电力系统出现的问题和故障进行前置处理。

1.1.2 测量部分

该部分主要负责将测量信号转换为逻辑信号, 进而通过逻辑判断按照一定的逻辑关系组合运算, 最后确定出执行动作, 并由输出执行部分最终完成。

1.2 继电保护装置的特征分析

1.2.1 选择性特征

选择性特征是继电保护装置智能化的表现, 在电力系统出现故障时, 继电保护装置能够做到有选择性的对出现故障的部分进行处理, 另一方面保证无故障部分的正常运行, 这样便可以保证整个电力系统的稳定及电力供应的连续。

1.2.2 快速性特征

快速性特征是继电保护装置高效率的体现, 在电力系统出现故障时, 继电保护装置能够在第一时间切断故障系统, 从而减轻故障设备和线路的损坏程度。

1.2.3 可靠性

可靠性是指电力系统继电保护装置在处理问题和故障时要科学可靠, 减少不必要的损失。

2 继电保护的常见故障

2.1 设备故障

继电保护装置是电力系统中不可或缺的一部分, 是保护电力系统的基础和前提。一般设备有装置元器件的损坏、回路绝缘的损坏以及电路本身抗干扰性能的损坏, 具体的表现为整定计算错误, 这主要是由于元器件的参数值和电力系统运行的参数值与实际电流传输的参数值相差甚远, 从而造成整定计无法正常工作。还有, 设备很容易受到外界因素的影响, 如温度和湿度。由于设备具有不稳定性, 很容易由于温度和湿度的变化而造成定值的自动漂移, 有时候也可能是因为设备零部件的老化和损坏造成的。

2.2 人为操作

人为原因一般就是工作不够细心, 对系统内各项设备数值的读数观察不够仔细, 导致读错设备整定器上的计算数值, 导致继电保护故障, 且对故障的检查技术水平不够, 无法及时准确地发现故障段, 从而造成大面积的电路故障问题, 导致系统无法正常供电。

当工作电源出现问题时, 电力系统保护出口处的动作过大, 造成电路内波纹系数过高, 输出的功率就不够, 电压便会不稳定, 当电压降低或者电流过大时, 如果保护行为不恰当极容易出现一系列的继电保护故障。

3 继电保护典型故障的防治策略

3.1 元件替换法

元件替换法, 顾名思义, 就是用正常的元件将出现故障的元件替换下来, 这样能够将故障范围迅速缩小, 提高维修人员的维修效率, 因此是机电保护装置故障处理中经常用到的方法。

3.2 参照法

参照法是指通过对不同设备的技术参数的对照, 找出不正常设备的故障点。此法主要用于检查认为接线错误, 定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。另外需要注意的是, 在继电器订制校验时, 若发现某一直继电器的测试值与整定值相差很多, 那么此时要用同只表计去测量其他相同回路的同类继电器进行进一步的比较, 错误的做法是在发现数值不同时, 轻易调整继电器的刻度表。

3.3 短接法

短接法是缩小故障范围常用的一种方法, 是将回路某一段或一部分用短接线接入为短接, 进而判断出故障是存在短接线的范围还是范围外。短接法对判断电磁锁失灵、电流回路开路等故障具有明显的优势。

3.4 继电保护典型故障的预防措施

3.4.1 构建完善的电力管理体系是基础

构建完善的电力管理体系是预防电力系统继电保护故障的基础, 构建该体系需要做好以下工作:

首先要逐步形成科学有序的管理体系, 这其中, 一支高素质的管理队伍是不可或缺的, 这需要电力企业加强对管理人员和工作人员的培训, 使其掌握电力系统管理的知识技能。另外管理体系内的各个部分要职权分明、责任落实, 这样才能保证管理体系的井然有序和正常运作。

其次, 完善的监测评价体系也是十分必要的。监测评价体系具有监督指导的作用, 通过建立该体系, 在全电力系统中形成严谨的工作氛围, 有利于很大程度上提高电力工作的质量, 进而能够及时正确的发现继电故障, 将故障消灭在萌芽状态, 从而保障电力系统的有序运行。

3.4.2 加强电力系统的技术管理是核心

技术管理作为降低继电保护故障率的核心, 具有十分重要的意义。可以通过采用先进的技术来提高电力系统的智能化水平, 从而有效减少继电保护故障的发生。

第一, 提高电力系统的自动化水平。在设计和开发电力系统时, 要加强新技术的开发和应用, 包括自动控制技术和智能技术。这样电力系统出现故障时, 智能化技术便能有效避免继电保护障碍的发生。

第二, 运用新技术来增加电力系统设备的承受能力。比如, 继电保护中使用CPU容错技术。由于CPU容错技术具有一定的恢复能力, 所以它能够在更大程度和范围内降低电力系统硬件问题带来的影响, 从而起到保护继电保护装置的作用。

3.4.3 提高电力工作人员的素质

电力工作人员素质是影响电力系统管理水平的重要因素。因此, 电力企业要加强对电力工作人员业务素质的培训教育, 提高其责任意识和安全意识, 并通过一些业务培训, 提高其实际操作能力, 促使电力企业员工能够更好的处理电力系统中出现的各种问题。

参考文献

[1]蒋陆萍, 胡峰.冷建群.继电保护故障快速查找的几种典型方法及应用[J].电力系统保护与控制, 2009 (18) .

[2]刘亚玉.分析备自投装置的启用与运行接线方式的关系[J].继电器, 2007 (19) .

继电保护故障分析及查找方法 篇3

【关键词】继电保护；故障原因；查找；处理；方法

1.电力继电保护的优点

1.1正确率高

继电保护之所以重要，最主要的一个原因在于其具有正确率高的特点。特别是随着现代社会的发展，在自动化运行率逐渐提高的情况下，继电设备的记忆功能在计算机数据处理技术的支持下更加提高，同时由于自动控制等技术在现代电力系统中的综合运用，使得继电保护在对故障实行分量保护方面的功能大大提升，从而使其运行的正确率得以提升。

1.2兼容性强

在对继电保护的设计上，设计人员突出了设备的兼容性，统一了标准，并且减小了设备的体积，减少了盘位的数量，在此基础上，还可以扩充其他的辅助功能，使得继电保护能够满足现实情况变化的需要。

1.3监控性好

继电保护操作性监控管理好，主要体现在它的一些核心部件不会受到外部环境变化的影响，能够产生较好的使用功率，而且能够通过计算机信息系统进行有效的监控，从而提高了设备运行的效率，降低了运行成本。

2.继电保护故障常见的原因分析

2.1软件版本问题

由于装置自身的质量或程序漏洞问题只有在现场运行过相当一段时间后才能发现。因此，继电保护人员在保护调试、检验、故障分析中发现的不正常或不可靠现象应及时向上级或厂商反馈情况。

2.2 TA饱和问题

作为继电保护测量TA对二次系统的运行起关键作用，随着系统短路电流急剧增加，在中低压系统中电流互感器的饱和问题13益突出，已影响到继电保护装置动作的正确性。

2.3抗干扰问题

微机保护的抗干扰性能较差，对讲机和其他无线通讯设备在保护屏附近的使用会导致一些逻辑元件误动作。现场尽可能避免操作干扰、冲击负荷干扰、直流回路接地干扰等问题的发生。

2.4高频收发信机问题

在220kV线路保护运行中，属于收发信机问题仍然是造成纵联保护不正确动作的主要因素，主要问题是元器件损坏、抗干扰性能差等，出问题的收发信机基本上都包括了目前各制造厂生产的收发信机。

2.5插件绝缘问题

微机保护装置的集成度高，布线紧密。长期运行后，由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃，在外界条件允许时，两焊点之间形成了导电通道，从而引起装置故障或者事故的发生。

2.6电源问题

①逆变稳压电源问题；②直流熔丝的配置问题；③带直流电源操作插件。

2.7保护性能问题

保护性能问题主要包括两方面，即装置的功能和特性缺陷。有些保护装置在投入直流电源时出现误动；高频闭所保护存在频拍现象时会误动t有些微机保护的动态特性偏离静态特性很远也会导致动作结果的错误。

2.8定值问题

①整定计算的误差；②人为整定错误；③装置定值的漂移。

3.继电保护故障处理基本原则

继电保护的故障处理必须遵循一定的原则，分别表述如下：

（1）在电力系统设备运行过程中，要根据运行方式的变化进行继电保护装置连接片的投、退处理，投、退处理要同步开展，同时，需在实行严格的辨别工作程序后才可进一步操作。在投入跳闸回路连接片之前，首先要测量2个连接片之间的直流电压，然后再实施具体操作步骤。对专业工作人员而言，需定期检查继电保护装置的数据，不能够随意修改和删除数据。

（2）对继电保护进行故障处理要有据可依，其基础依据有：光子牌信号、事件记录、故障录波器所采集到的图形、继电保护装置的灯光信号等等。因此，在处理故障事关之前，必须对上述信号加以分析，准确确定各类故障类型，更为关键的是根据这些信号，迅速采取相应的处理措施。

（3）如果在实际操作过程中，经过分析现有的故障信息之后，仍然无法诊断出故障原因，或断路器在断路之后遇到报警失灵的现象，会直接加大故障处理的难度系数，因为仅对现有信息的分析，无法区分导致上述故障的原因系人为引起，还是继电保护系统内部的问题。如果是人为引起的故障，就需要如实的反映这些故障，并对其处理方式也要给以记录，避免再次发生类似的故障。

4.继电保护中故障查找常用方法

4.1基于替代法的故障查找

所谓替代法，就是将正常的插件或相同元件替代有故障疑问的插件或元件，来对其好坏作出判断，从而快速地缩小故障的查找范围。这是微机保护装置内部故障最常见的故障处理方法，当存在一些微机保护插件故障，或复杂回路的单元继电器时，用配件将其取代，若故障消失，则说明故障存在于换下来的元件中。

基于替代法的故障查找需注意以下几点：第一，应注意插件内的定值芯片、程序及跳线是否相同，确定相同后，方可实施调换，并依据实施进行传动模拟；第二，明确运行继电器或插件在替代前是否需采取一定措施，如纵联保护需要对侧保护推出。一些插件需要电源退出，继电器或电流变换捅件需要电流短接，电压切换插件需要短接电压；第三，注意产品同厂家但型号不同的现象，故需在对外部加电压实施极性核对后才可加以确认。

4.2基于直观检查法的故障查找

如果直接看到线头脱离、线圈烧坏等，高频通讯不正常，结合滤波器测至上桩头，将其打开，便可发现滤波器内高频电路的连接芯线断线现象。此外，检修或运行人员改动或不当的操作，亦会致使一些缺陷的形成，这时就可以对这些变动内容的问题是否存在进行直接的检查。在下发操作断路器命令后，观察到跳闸线圈或合闸线圈能动作，则说明是正常的电气回路，随之便可确定故障存在于机构内部当中。在现场如直接观察到哪个元器件发出浓烈焦味，或继电器内部有明显发黄等，便可对故障所在作出快速的确认，这时，对损坏元件及时更换便可将故障消除。

4.3基于短接断开法的故障查找

所谓短接断开法，就是将回路某一部分或某一段用短接线实施认为断开或短接，对故障是否存在断开线或短接线范围内作出判断，从而使得故障范围得以缩小。此种故障查找方法主要用于电气闭锁、刀闸操作、切换继电器不动作、电流回路开路、判断转移及辅助开关。把手接地的切换是否良好等。对于不该闭合而闭合的接点采用断开法，该闭合而未闭合接点则采用短接法。

4.4基于带负荷检查法的故障查找

对于新建变电站PT或更换PT，需要对电压互感器进行二次核相和极性检查。特别是用于开口三角电压的三次绕组，其极性和接线容易出错，在现场可通过带负荷检在法来发现问题。基于带负荷检查法的故障查找是实施继电器检查和改造工作的最后一环节，亦是发现交流回路缺陷和问题的途径。在实际的故障查找中必须对以下两个方面加以注重：第一，选择好的参考对象，如对相位参考电压进行测量时，一般情况下会选择相母线电压，若不存在电压，也可选择电流，但最终两者的参考点必须相同一；第二，必须明确潮流的走向，如本开关难以作为参考，则需要选择本侧或者对侧对应的几个断路器潮流或对应串联之和。同时还应注意所测电流电压的相位、大小是否同一次潮流相一致。

5.结语

总之，在继电保护故障的分析与处理中，不断完善现行相关制度和技术规范的基础上，要加强继电保护信息管理系统的建设和应用，特别是要加强故障预警机制的构建，以防止因继电保护故障而造成较大规模的电力系统运行事故，对于保障区域的平稳供电也具有重要的意义。

【参考文献】

[1]张冲.继电保护的作用及故障处理方法[J].硅谷，2009（17）.

[2]徐翠翠，贾表光.论继电保护常见问题及解决方法[J].商品与质量（学术观察），2012（3）.

继电保护典型故障分析 篇4

配电网故障，在供电系统中普遍存在，部分供电企业选用断路器代替开关，并期望故障产生的时候，离故障区域最近的断路器可以及时跳闸将故障电流阻断，进而避免故障影响到整条供电线路。但是，在实际的情况之中，故障产生后，由于各级的开关保护配合问题的存在，导致了越级以及多级跳闸现象的发生，同时给判别故障的性质工作带来困难。为将这一现象避免，部分供电企业则利用负荷开关作馈线开关，这一方法虽解决了多级跳闸与故障性质的判断等问题，但却存在有一点故障全线就会出现瞬时停电的弊端，使得用户停电现象频繁。

随着馈线的主干线路的绝缘化与电缆化比例不断升高，供电的主干线出现故障的频率明显的减少，故障大部分在用户支路产生。所以，部分的供电企业在用户支线的入口位置，设置了具备单相接地与过电流储能跳闸功能饿开关，其目的是为了将用户侧的故障自动隔离，避免用户侧的故障波及全线，同时确立故障的责任分界点。

二、 故障的处理

2。1、两级级差保护配置的原则

在两级的级差保护配合之下，线路之上保护配置与开关的类型组合的选择原则：分支、用户以及变电站的出线开的开关选取断路器;主干的馈线开关均用负荷开关;分支、用户的断路器开关，其保护动作所设定的动作延时的时间为0;而变电站的出线开关为200至250ms。

采取该两级级差的保护配置之后，所具备的优点：其一，分支、用户产生故障之后，故障点先跳闸，变电站的出线开关则不会跳闸，所以，不会导致全线停电;将故障发生时停电的用户过多这一问题有效的解决了。其二，开关越级、多级跳闸地现象将不再产生，简化了故障的处理过程;操作的开关数量减少，恢复瞬时性的故障所用的时间很短;将全断路器的开关馈线的不足克服了。其三，主线采取负荷开关比采取全断路器经济。

2。2、两级级差的保护之下故障的处理

其一，当主干线是全架空的馈线，其集中式的故障处理是：当馈线产生故障之后，变电站的出线断路器将跳闸进而将故障电流切断。在0。5s的.延时之后，变电站的出线断路器将闭合;如果闭合成功，那么其肯定是瞬时性的故障，如果失败，则肯定是永久性的故障。主站依据所收集配电的终端相关的故障信息，将故障的区域判断出来。当为瞬时性的故障时，将相应的信息存入到瞬时性的故障处理的记录中;当为永久性的故障时，则对故障周边的开关、分闸进行遥控，以将故障区域隔离，同时遥控相应的变电站的出线的联络开关与断路器闭合，将正常区域的供电恢复，并把相应的信息存进永久性的故障的处理记录当中。

其二，当主干线是全电缆式的馈线时，其集中式的故障处理的步骤是：若馈线产生故障之后即被认定为永久性的故障，变电站的出线的断路器则会跳闸将故障的电流切断。主站依据所收集配电的终端相关的故障信息，将故障的区域判断出来。对相应的环网柜的故障点周边区域的开关、分闸进行遥控，将故障区域隔离出来，同时对相应的环网柜地联络开关与变电站的出线的断路器开关闭合，将正常区域的供电恢复，并把相应的信息存进永久性的故障的处理记录当中。

其三，当分支、用户产生故障之后，其集中式的故障的处理步骤是：相应的分支、用户的断路器发生跳闸将故障电流切断。如果跳闸的分支、用户的断路器的支路是架空的线路，就可以快速的对重合闸进行开放控制，经过0。5s的延时之后，相应的断路器将闭合。如果重合成功了，则可以断定其是瞬时性的故障，如果重合失败，则可以断定其是永久性的故障。如果跳闸的分支、用户的断路器的支路是电缆式的线路，就可以直接的断定其是永久性的故障。如图1a所示的架空配电的线路，当采取两级级差的保护再配合跟集中式的故障进行处理的时候，其具体的配置为：变电站的出线的开关是S2和S1与用户的开关B2和B1所采取的断路器;联络用开关和分段用开关A1到A7所采取的负荷开关;B2和B1断电器的保护动作的延迟时间设置成0s，而变电站的出线的断路器S2和S1则设置为200ms。由于主干线是全架空的线路，因此，变电站的出线的断路器与用户的断路器重合闸的控制均是开放的。在本文的图中，圆圈表示的是负荷开关、方块表示的是断路器、空心表示的是分闸，实心表示的是合闸。

文中图1所示的是两级级差的保护与集中式的配电的自动化配合地典型的架空配电的线路于分支线与主干线产生了故障之后地处理过程为：

①假定A2到A3间的馈线段产生了永久性的故障;其集中式的故障的处理过程为：S1断路器将跳闸将故障的电流切断;如图1b所示。在经过了0。5s的延时之后，变电站的出现的S1断路器重合;如图1c所示。因为重合的是永久性的故障，所以重合失败，同时断定其是永久性的故障;如图1d所示。配电的自动化的主站依据配电的终端所上报的A2、A1和S1开关流经的故障电流;而其他的开关没有故障电流流经地信息;因此断定出，故障产生于A3与A2间的馈线段;所以，对A3与A2负荷开关两个分闸进行遥控，将故障区域进行隔离;如图1e所示。接着对A5与S1合闸进行遥控，将正常区域的供电恢复;如图1f所示。

②假定B1所带的用户的线路下产生了永久性的故障;其集中式的故障的处理过程为：B1断路器则跳闸将故障的电流切断;如图1g所示。在经过了0。5s的延时之后，断路器B1重合;如图h所示。因为重合在永久性的故障之上，故重失败;B1断路器跳闸且不能再重合;完成了的隔离;如图1i所示，由此可见，主干线没有受到故障的影响而形成短暂的停电。

2。3、三级级差的保护配置的原则

采取无触点的驱动技术与永磁操动的机构地三级级差的保护典型的配置通常有下面三种：

其一，变电站的10KV的出线开关与馈线的用户开关和分支开关共同形成了三级级差的把好;如图2a所示。B1到B4用户开关的保护动作，其延迟的时间设置成0s;而馈线的分支开关A6和A5设置成100到150ms之间;而变电站的出线开关则设置成250到300ms之间。

其二，变电站的10KV的出线开关与某一个馈线分段的开关和馈线分支的开关三者形成了三级极差的保护;如图2b所示。在其中，馈线分支的开关A6、A5和A7的保护动作的延迟时间设置成0s;而馈线分段的开关A2的保护动作的延时设置成100到150ms;而变电站的出现开关则设置成250到300ms。

其三，变电站的10KV的出线开关和环网柜的出现开关和中间的某级的换王国地进线开关三者形成了三级级差的保护;如图2c所示。在其中环网柜的出线开关B1到B2的保护动作的延迟时间均设置成0s;而中间的开关A4的保护作动的延迟时间设置成100到150ms;而变电站的出线开关则设置成250到300ms。

其中，三级级差的保护和集中式的故障处理的配合原理和两级级差的保护处理的情况相似，在此就不赘述。

参考文献：

[1] 刘健，倪建立，杜字.配电刚故障区段判断和隔离的统一矩阵算法[J].电力系统自动化，，23(1).

直流系统典型故障分析与对策 篇5

设备工程部 张建全

【摘要】本文介绍了直流系统的常见配置、绝缘监察装置的原理和数学模型，针对发电厂直流系统的接地、交流窜入直流、寄生回路等典型故障，分析了不同故障产生的原因及分析方法，总结了应对直流系统典型故障的对策，以期为设计、检修及维护人员的直流改造、设备验收、故障消除等工作提供一定的参考。

【关键词】直流系统 直流接地 交流串入直流 寄生回路 引言

直流系统作为电力系统的重要组成部分，为一些重要负荷、继电保护及自动装置、交流不停电电源（UPS）、远动通讯装置、控制及信号回路提供稳定可靠地工作电源。发电厂直流系统所接设备多、回路复杂，常因回路设计不完善、误接线、元件生产工艺落后以及在长期运行中环境的改变、气候的变化引起的电缆及接头老化等问题，不可避免的会出现直流接地、交流串入直流、不同直流系统间形成寄生回路等故障，这些故障不仅会造成直流电源的短路、引起熔断器熔断或电源开关断开，使电力设备失去控制电源；甚至会引起信号装置、继电保护及自动装置、断路器的误动或拒动，引发电力系统故障乃至事故，从而对发电厂、电网的安全稳定运行构成威胁。因此关于直流系统的可靠性与安全性以及如何迅速有效的解决故障等问题，得到了研究、设计、检修及维护人员的广泛关注。2 直流系统的配置、绝缘监察原理和数学模型 2.1 直流系统的常见配置

直流系统的常见配置如图1所示。直流系统由两个子系统构成，每个子系统都有独立的充电机、蓄电池组和绝缘监察装置。两个直流子系统通过直流分电屏分别提供两组直流母线KM1（控制母线电源1）、BM1(保护母线电源1)和KM2（控制母线电源2）、BM2(保护母线电源2)。将保护装置的直流电源与操作控制的直流电源分开，以保证双重化配置的两套保护的直流电源、两个控制回路的控制电源相互独立[1]。

图1 直流系统的配置

2.2 绝缘监察装置的原理和数学模型

直流绝缘监察装置的原理如图2所示，虚线内为主机内部分，主机检测正、负母线对地电压，通过对地电压计算出正负母线对地绝缘电阻，当绝缘电阻低于设定值时，装置报警。

图2 直流绝缘监察装置原理

其中，R+为直流正母线对地电阻值，R-为直流负母线对地电阻值，V1为直流正母线对地电压值，V2为直流负母线对地电压值，R1、R2为装置内设定电阻，R1=R2，数学模型如下：

当K1闭合，K2打开，测得一组V1,V2实际数值，得出方程（1）

V1/V2=（R1//R+）/R-（1）

当K1断开，K2闭合，测得一组V1’,V2’实际数值，得出方程（2）

V1’/V2’=R+/（R2//R-）（2）联立方程（1）、（2）即可求得正、负母线的对地电阻值R+、R-，当计算值R+、R-低于设定值时，装置报出正、负接地告警信号。3 直流系统典型故障及分析 3.1 直流系统接地

直流系统接地故障因其发生率高、危害性大而成为发电厂电气维护工作中的一个顽疾。在丰润热电公司两台机组运行5年发现的电气二次缺陷中，直流系统接地故障占有很大的比例。仅2011年涉及直流接地故障就有5次之多。

当直流系统发生一点金属性接地时，因其不能形成回路，不会产生短路电流，故不会影响设备继续运行，但是必须及时消除。否则，再发生另一点金属性接地，就有可能构成接地短路，造成继电保护、信号、自动装置误动或拒动；造成直流保险熔断，使继电保护及自动装置、控制回路失去电源，从而引发电力系统严重故障乃至事故[2]。

3.1.1直流正极两点接地导致误动

直流正极两点接地有使继电保护及自动装置、断路器线圈误动的可能，如图3所示，若A、B两点接地，则KA1、KA2的接点被短接，KM将误动跳闸。若A、C两点接地，则KM接点被短接从而引起相关开关误跳闸。同理，正极两点接地还可能造成误合闸，误报信号。

图3 直流系统接地情况图

3.1.2直流负极两点接地导致拒动

直流负极两点接地有使继电保护及自动装置、断路器线圈拒动的可能，如图3所示，若B、E两点地，则KM线圈被短接，保护动作时KM线圈不动作，开关不会跳闸。若D、E两点接地，则LT线圈被短接，保护动作及操作时开关拒跳。同理，负极两点接地开关也可能合不上闸，信号不能报出。3.1.3正负极两点接地引起熔丝熔断

当直流正负极两端两点接地时，如图3所示，当A、E两点接地时，将引起熔丝熔断。当B、E和C、E两点接地,保护又动作时，不但断路器拒跳，而且熔丝会熔断、可能烧坏继电器的触点[3]。3.2 交流串入及耦合电容对直流系统的影响

在电厂、变电站现场除了直流回路外，还存在着大量而广泛的交流回路，例如照明及墙壁电源、低压电动机交流控制、电压互感器以及电流互感器二次回路等。由于他们的一端是连接大地的，这些回路与直流回路串电时，不仅导致直流系统接地[4]，甚至引起保护及自动装置的误动作。

2010年6月丰润热电公司1号机机炉PC A段进线等三个进线开关跳闸，跳闸前DCS系统检测到直流负母线发生过接地故障。经检查发现某端子箱内交、直流相邻端子有短接烧黑痕迹，确定因此发生了220V交流电串入直流负端。直流负端串入交流电压后，DIC对DI的电位某些时刻超过动作电压值，同时因为DI端存在的耦合电容导致DI端的电位不能发生突变（电容特性），导致DI的两端存在大于动作值的电位差，测控装置检测到DI动作，开关发生跳闸。

图4 模拟实验原理图

我们对相关测控装置进行了交流串入直流的模拟实验，原理如图4所示，K1、K2、R1、R2为绝缘检查装置内部元件，监察原理如2.2所述，在控制回路负端加入交流220V电压，当耦合电容达到0.4μF时，光耦发生了偏转。

从而可以得出结论：因控制线路教长而存在耦合电容，当耦合电容达到一定量时，若发生直流负极接地或负极串入交流电源信号时将导致光耦电路产生电平变位。同理若直流正极或外部分闸接点下口线路发生交流串入，风险等同。3.2 寄生回路造成接地假象

2013年8月，丰润热电公司I、II段两独立直流系统的绝缘监察装置同时报警，I段母线发负接地信号,I号绝缘监察装置显示正母线对地电压为230V，负母线对地电压0V；II段母线发正接地信号,II号绝缘监察装置显示正母线对地电压为0V，负母线对地电压-230V。同时启备变B套保护装置告警。经查在B套保护装置的操作箱内“显示与复归”板件端子焊点处有短路烧黑痕迹。其板件原理图如图5所示，板件元件布置情况如图6所示。

图5 显示与复归原理图

图6 板件实际布置图

因板件焊点9J1ac4和焊点9J1ac5在板件上的距离接近，制造工艺不良，再加上环境变化及积尘的影响导致了两个焊点间的短路。从而形成寄生回路将II段直流正电与I段直流负电短接。两段直流短接后形成了一个端电压为460V的电池组，中点对地电压为零，又因为每组直流系统的绝缘监察装置均有一个接地点（原理见2.2），短路后直流系统中存在两个接地点。所以II段直流系统的绝缘监察装置判断为正极接地，I段直流系统的绝缘监察装置判断为负极接地。4 直流系统典型故障相应对策

鉴于直流系统的重要性、故障造成的危害性以及现场环境的复杂性，如何将风险降至最低，如何将缺陷消除于萌芽，如何迅速有效的解决故障成为继电保护设计、制造和检修维护人员紧迫问题。为此，本文针对上述直流系统典型故障进行分析并总结相应对策，已期能够为相关人员提供一定的参考。

（1）对于运行环境复杂、环境恶略的场所的直流电缆，在设计、建设施工期间的电缆选型应考虑足够的备用芯，检修维护人员可利用设备停修的机会，对直流回路进行绝缘测试做好记录，并进行劣化分析。对于绝缘水平低，或出现接地芯线时可及时更换。当直流系统发生一点接地故障时，虽不至引起危害，但必须及时消除，以免发生两点接地给系统造成影响。对于直流系统接地故障的查找方法和注意事项可参见相关规程，本文不再赘述。

（2）为避免交流串入直流的影响，应在端子箱或屏柜端子处将交流端子做明显的标识，并与直流端子以明显距离隔开。同时直流回路继电器与交流继电器、接触器、小开关等设备保持相当的距离，以免交流回路的电压切换中产生电弧将交流电压引入直流回路[2]。为避免直流长线路耦合电容的影响，可在控制回路，特别是跳合闸出口回路加装大功率的重动继电器。

（3）对于设备数量多、回路复杂的发电厂直流系统，由于输煤、除灰、废水等辅助系统的工况和环境恶略，建议将这些辅助系统的直流电源与主系统的直流电源分开布置，以提高主系统运行的可靠性。

（4）为防止出现寄生回路并造成影响，除了在直流回路的设计、改造、施工、验收中严格审核把关外，还可以在定期检验过程中以测量两组独立的直流系统之间的绝缘的方法进行检验。对于板件内回路应尽可能采用弱电源设计，且两组不同的直流回路之间应留有足够的绝缘距离，提高制造工艺，以防焊点接近虚接而形成寄生回路。

（5）加强日常巡检及特巡力度、保持电缆沟排水通畅，定期清扫灰、粉尘、检查接线端子发热情况，二次回路退出运行或多余的电缆头应包扎好，工作完毕注意清理现场勿将金属零件遗留屏内，保持好设备的运行环境。

参考文献

[1]甘景福 直流系统间的寄生回路造成的直流接地假象 华北电力技术 2004.2 41-42； [2]谭重伟，梅俊，欧阳德刚 500kV变电站直流系统故障分析与应对措施 湖北电力2006，30（6），9-11；

[3]毛锦庆，等。电力系统继电保护实用技术问答 中国电力出版社，1999；

继电保护典型故障分析 篇6

燃气轮机事故指直接威胁到机组安全运行或设备发生损坏的各种异常状态。凡正常运行工况遭到破坏,机组被迫降低出力或停运等严重故障,甚至造成设备损坏、人身伤害的统称为事故。造成设备事故的原因是多方面的,有设计制造方面的原因,也有安装检修、运行维护甚至人为方面的原因。112 故障、事故的处理原则

当燃气轮机运行过程中发生异常或故障时,处理时应掌握以下原则:(1)根据异常和故障的设备反映出来的现象及参数进行综合分析和判断,迅速确定故障原因,必要时立即解列机组,防止故障蔓延、扩大。(2)在事故处理中,必须首先消除危及人身安全及设备损坏的危险因素,充分评估事故可能的对人身安全和设备损害的后果,及时、果断的进行处理。(3)在处理事故时牢固树立保设备的观念。要认识到如果设备严重损坏以至长期不能投入运行对电力系统造成的影响更大。所以在紧急情况下应果断的按照规程进行处理,必要时停机检查。(4)在事故发生后,运行各岗人员要服从值班长的统一指挥,各施其责,加强联系和配合,尽可能将事故控制在最小的损坏程度。(5)当设备故障原因无法判断时,应及时汇报寻求技术支持,并按最严重的后果估计予以处理。(6)事故处理后,应如实将事故发生的地点、时 间及事故前设备运行状态、参数和事故处理过程进行详细记录和总结。燃气轮机的运行故障、典型事故及处理 211 燃机在启动过程“热挂”

“热挂”现象:当燃机启动点火后,在升速过程中透平排气温度升高达到温控线时燃机由速度控制转入温度控制,这抑制了燃油量的增加速率而影响燃机升速,延长燃机启动时间,严重时燃机一直维持在温控状态使燃机无法升速,处于“热挂”状态。随后燃机转速下降致使启动失败,只能停机检查。“热挂”的原因及处理办法有:(1)启动系统的问题。①启动柴油机出力不足;②液力变扭器故障。液力变扭器主要由一个离心泵叶轮、一个透平轮和一个带有固定叶片的导向角组成。在启动过程中通过液体将启动柴油机的力矩传送给燃机主轴。液力变扭器的故障可通过比较柴油机加速时燃机0 转速到14HM 的启动时间来判断;③启动离合器主从动爪形状变化,使燃机还没超过自持转速,爪式离合器就提前脱离(柴油机进入冷机后停机),这时燃机升速很慢。而燃油参考值是以0105 %FRS/ S 的速度上升的,由于燃机升速慢而喷油量增速率不变使燃油相对过量,使排气温度T4 升高而进入温控,导致燃机的启动失败。(2)压气机进气滤网堵塞、压气机流道脏,压缩效率下降。进气滤网堵塞会引起空气量不足;压气 机流道脏会使压气机性能下降。必须定期更换进气滤网并对压气机进行清洗,及时更换堵塞的滤网和清除压气机流道上的积垢及油污。(3)燃机控制系统故障。当燃油系统或控制系统异常时,有可能引起燃油量配合不当(过量或不足)或进油量分配不均匀。主要影响因素有: ①油滤网堵塞;②燃油流量分配器卡涩;③主燃油泵电磁离合器故障;④燃油母管压力释放阀VR4 泄漏;⑤控制系统故障。(4)燃油雾化不良。燃油雾化的细度和均匀性直接影响到燃烧完善度。燃油雾化的颗粒愈细,单位体积形成的油滴数量愈多,蒸发面积就愈大,蒸发速度也愈快,燃烧就愈完全,燃烧效率就愈高。它同燃油的品质、喷射压力以及燃油喷嘴的健康情况和雾化空气量有关。(5)透平出力不足。由于烧原(重)油机组的燃料中含有大量的灰份和杂质,跟燃油一起进入燃烧系统,燃烧后进入火焰筒和透平流道,一部分随燃气排到大气中,一部分堆积在热通道表面使流通面积减少,从而降低透平的功率和效率。这方面的控制主要取决于下面几个方面: ①燃油的选择;②燃油输送过程的控制;③燃油处理过程的控制;④抑钒剂加入过量,因为原油中的钒在高温下会对金属产生钒腐蚀,故通过加入抑钒剂(Mg 的化合物)来抑制原油中的钒,使其生成疏松的物质随燃气排到大气中避免对金属产生腐蚀。但是抑钒剂加多了会形成灰份堆积在透平热通道,因此在运行中应经常对燃油进行化验并及时调整抑钒剂的加入量。可用孔探仪对透平热通道的积垢进行检查。定期对透平进行水洗及核桃壳清洗,可以清除透平流道中积垢,减少叶片的垢下腐蚀。

212 压气机喘振

(1)产生喘振的原因 压气机喘振主要发生在启动和停机过程中。引起喘振的原因主要有: ①机组在启动过程升速慢,压气机偏离设计工况;②机组启动时防喘放气阀不在打开状态;③停机过程防喘放气阀没有打开。

(2)防止喘振的措施 防止压气机喘振的措施主要有: ①采取中间放气,即设置防喘放气阀,将堵塞空气通过防喘放气阀排掉;②在压气机进口安装可调导叶(IGV),在启动过程将IGV 角度关小,以减少压气机流量,防止压气机流道出现堵塞现象;③对于高压比的压气机,采用以上两种的防喘措施还不够时,可采用双转子结构,即分成高压和低压压气机。213 机组运行振动大

引起燃气轮机运行振动的原因较多,对机组安全运行构成威胁,因此应高度重视。下面列举部分引起机组振动的情况和处理的方法:(1)机组启动过程过临界转速时振动略为升高,属正常现象,但在临界转速后振动会下降。按正常程序启动燃气轮机时,机组会快速越过临界转速,如果由于升速较慢引起振动偏高,应检查处理升速较慢的原因。(2)启动过程中由于压气机喘振引起的振动偏高,喘振时压气机内部发出“嗡⋯嗡⋯”声,对这种情况应检查压气机喘振的原因和对机组带来的不良影响。

(3)机组停机后没有按冷机程序执行,或在冷机过程对气缸和转子的非均匀冷却,致使燃气轮机转子临时性弯曲,造成在启动过程中晃动量大,引起振动偏大,对这种情况可通过延长盘车转速下的运转时间或在点火转速下延长暖机时间来消除;如果转子永久性变形,投入运行后仍然没有好转,那么需通过外部纠正才能解决转子弯曲问题;(4)转子存在动不平衡引起的振动偏高,必须对转子进行动平衡来消除。如果是由于叶片断裂或严重的金属脱落而引起的就必须更换部件。对于5000 或6000 型燃气轮机,叶片重量存在20～30 克的偏差一般不会对振动造成明显的变化。(5)由转子内部缺陷(拉杆螺栓紧力不均、轮盘接触不良等)引起的振动,反映在启动过程(特别是冷态启动更为突出)和运行初期的振动较高,但运行一段时间后振动有所下降,这种情况主要反映出转子在启动后传热不均匀引起转子局部变形,可通过延长启动时间来解决,但严重时需要对转子进行解体大修。(6)由于轴承损坏而引起的振动偏大,一般同时会伴随着机组惰走时间偏短,那么需要更换轴承;油膜震荡也会引起振动偏大。(7)由于动静部件相磨引起的振动偏大,则必须处理间隙;(8)由于套齿联轴器或传动齿轮磨损,接触不良也会引起机组的异常振动,应修理或更换损坏部件;(9)转子中心偏离引起振动大,则应对转子重新对中;(10)基础不牢、机组地脚螺栓松动、机组滑销系统在热膨胀时受阻等,也可能引起机组振动偏高。214 点火失败

点火失败的主要原因有: ①点火故障(点火线圈及点火变压器故障);②燃油系统及燃油控制系统故障。这种情况可以参考211 的燃机在启动过程“热挂”中的燃机控制系统故障的处理;③雾化空气系统故障。这种情况可以参考211 的燃机在启动过程“热挂”中的燃油雾化不良的故障处理;④燃油喷嘴结焦堵塞等等。215 燃烧故障

燃料燃烧不完全或个别燃烧室燃烧不良导致出口温度不均匀,透平出口处的最大排气温差超过允许值,便发出燃烧故障报警;引起燃烧故障的原因主要有: ①燃油进油量不均匀(主要有流量分配器故障、燃油喷嘴堵塞、燃油管道堵塞等);②雾化不良(主要有雾化空气系统故障、燃油压力偏低等);③燃油喷嘴故障(喷嘴变形)、燃烧室及过渡段故障等;④压气机故障。压比低、燃烧及掺冷空气不足;⑤透平故障(主要有流道堵塞、叶片变形等)。216 启动不成功

启动过程发生故障导致机组启动不成功的原因很多,主要有以下几方面: ①启动系统故障。这种情况可以参考211 的燃机在启动过程“热挂”中的启动系统的问题处理;②点火失败。这种情况可以参考214 的点火失败的处理;③燃烧故障。这种情况可以参考215 的燃烧故障的处理;④机组“热挂”。这种情况可以参考211 的燃机在启动过程“热挂”问题的处理;⑤压气机喘振。这种情况可以参考212 的压气机喘振的处理;⑥压气机进口导叶IGV 打开故障;⑦启动过程振动大。这种情况可以参考213 的机组运行振动大的处理;⑧发电机同期故障;⑨其它主要辅机故障等。217 燃机大轴弯曲

燃机大轴弯曲的主要原因有: ①机组运行中振动偏大;②机组动、静部件相磨造成大轴局部过热变形;③轴瓦烧损致轴颈严重磨损;④盘车系统故障造成转子热态无法均匀冷却。解决措施有: ①启动和运行时注意监视机组振动情况,防止振动超标;②停机时应确认盘车投入正常,并按正常运行的要求定期记录燃机轮间温度及其它参数,定期检查盘车的投入和转子的转动情况。禁止强制打开轮机间门进行快速冷却;③检修时应使机组充分冷却(轮间温度60 ℃以下)后才能停盘车。对无法等冷却后才能停盘车的检修,应在转子露出部分作记号,在检修过程中定期对转子进行盘动180°,并有专人负责记录时间及转动角度。热态停盘车时轮间温度不得高于150 ℃,停盘车时应同时将辅助滑油泵置于手动位置让滑油自循环进行冷却;④检修揭瓦后的转子转动前应先将滑油循环8小时,以清除轴瓦及油路在检修过程遗留的灰尘,第一次启动时应在盘车状态下用听针倾听机组内的声音。218 燃机轴瓦烧坏

轴瓦烧损的主要原因有: ①轴瓦润滑不好:如油位过低、油质变劣、滑油压力不足等引起轴瓦失油或滑油温度偏高;②轴颈处接触不良,造成局部负载过重;③轴瓦温度过高。

解决措施有: ①运行时严密监视轴瓦温度和回油温度;②滑油过滤器和冷油器切换应使用操作票并在专人监护下,先将备用组注满油后再进行切换操作,并加强对油压和油流的监视,操作应缓慢进行,严防在操作时滑油中断及温度突变而烧毁轴瓦;③停机时应监视滑油泵运行情况、油温和轴瓦温度,确认燃机盘车投入正常,并且定期记录滑油压力、温度及其它参数,定期检查盘车的投入和转子的转动情况;④热态停盘车时轮间温度不得高于150 ℃,停盘车时应同时将辅助滑油泵置于手动位置让滑油自循环进行冷却,以防轴瓦温度过高而烧毁轴瓦巴氏合金;⑤正常运行时应保持滑油油位在1/ 2 以上;⑥定期进行滑油油质化验,有异常时应根据情况监督和采取措施,以保证油质符合标准;⑦定期对油箱油位计进行校验,并做低油位报警试验;⑧检修更换新瓦时,应检查瓦面接触良好;⑨检修揭瓦后的转子转动前应先将滑油循环8 小时,清洗掉检修过程存在轴承箱中的灰尘,检查轴瓦回油油流情况。219 燃机严重超速

为防止燃机严重超速,应采取的措施有: ①机组运行时各种超速保护均应投入运行,防止在无保护的情况下运行;②在燃机启动至空载或停机解列时,应严密监视机组转速在额定范围之内,防止调速控制系统异常而超速,否则应手动降速或紧急停机并记录转速最高值;③定期对燃料截止阀进行动作试验和泄漏试验,检查燃油截止阀动作自如,关闭严密,否则应进行处理;④定期进行超速试验和甩负荷试验。2110 燃机通流部分损坏

燃机通流部分损坏的主要原因: ①燃烧产物超温;②高温腐蚀;③外来物或热通道部件掉块打击其它部件引起的恶性损坏;④机组振动过高或其它原因引起动、静部件相磨。为此在措施方面应考虑:(1)在燃油方面: ①为减少对高温部件的高温腐蚀,延长热部件寿命,应控制燃油的钠、钾含量及镁钒比在规范之内,即:Na + Ka ≤11ppm , Mg :V = 3～315 ,严禁燃用有害微金属含量超标的燃料;②为减 少对燃油喷嘴和热通道部件的冲刷,应严格控制燃油的过滤精度在5μm ,定期更换燃油滤网;③降低燃油粘度以改善燃油的雾化程度,确保燃油燃烧完全,在允许范围之内应尽量提高燃油的温度,确保进机油粘度控制在20cst 以下。(2)在机组启动、运行方面应注意: ①燃机点火时燃油不能过量,点火失败后的再次点火前应检查启动失败排放阀是否把未燃烧的燃料排尽,并根据情况适当延长清吹时间,以除去流道中的残留燃料;②升速过程中应注意燃油参考值FSR 的上升情况,流量分配器转速的变化情况、透平排气温度、轮间温度以及超温、温差等保护的动作情况,若出现FSR控制故障或保护不动作时应停机进行处理;③运行过程中应注意压气机进口可调导叶的开度;④开停机过程中还应注意防喘放气阀的位置与机组转速状态的对应情况,如出现不对应且有防喘放气阀实际位置不对应、出现振动异常情况、主机有异常声响、透平排气温度或FSR 的异常上升情况时要立即紧急停机;⑤在启动和运行过程中应监视机组振动情况;⑥运行过程中应密切监视透平排气温度和排气温差的变化,如出现超标且确认热电偶无异常时应尽快停机进行检查;⑦改善燃油雾化,确保燃烧完全,应跟踪主燃油出口压力、燃油喷嘴前压力和压差情况,保证燃油的喷射压力;⑧在运行过程中跟踪雾化空气压比的变化情况,如出现压比低报警时应进行检查,并控制运行过程中雾化空气的温度。(3)在维护方面应注意: ①定期对雾化空气系统进行低点排污和排水;②燃机水洗时应控制轮间温度在149 ℃以下,水温控制在82 ℃以上;③定期对压气机进口可调导叶的角度进行校验,以确保运行时角度对应而且关闭和打开时的限位块不要顶住气缸;④应定期对热通道用孔探仪进行检查。(4)在机组大中修时应注意: ①对热通道各部件进行彻底检查,按规范要求严格控制叶片裂纹,对裂纹超标的叶片进行更换或采取止裂措施,防止裂纹扩展;②应对热通道各动静间隙按规范进行控制,以防止启动过程的动静摩擦;③应对IGV 的实际角度与机械指示和控制的显示值进行对比、校验;④检修过程中应注意不能有任何东西掉进气缸里,回装时应进行彻底的检查,以防止有任何物品遗留在热通道里。2111 滑油温度高

燃机滑油温度高的原因有: ①冷却水泵出力不足、散热风机故障、散热器堵塞或水箱水位低引起的冷却水温高;②冷油器堵塞,水流偏小且换热效率低;③冷却水温度调节阀故障,使进入冷油器的水量偏少。

为此在措施方面应考虑: ①运行时应跟踪冷却水泵的出力变化,一般情况下水泵出力的降低是水泵叶轮被(颗粒)冲刷或汽蚀(水温较高或水中含气)引起叶型变化导致的,水泵的出力下降一般也是一个逐步下降的过程,只要在运行中跟踪就可避免由于该原因而导致的油温升高;定期对冷却水系统进行清洗,包括水箱中积垢的清理和管路的循环排放;发现有水泵出力下降的趋势则要做好检查安排,必要时更换水泵叶轮;②在大、中修时安排检查冷却风机马达轴承及转动情况,定期对冷却水散热器进行清洗;③在大、中修时安排冷却水箱水位计校验;④定期对冷油器进行清洗;⑤定期对冷却水温度调节 阀进行拆检。2112 燃机排气温差大

继电保护故障分析与处理方法探讨 篇7

继电保护是对运行中电力系统的设备和线路, 在一定的范围内经常检测电力系统的设备和线路是否发生异常或者出现事故, 并且能够发出跳闸命令或者报警信号的自动装置。继电保护具有选择性、速动性、灵敏性和可靠性等特点, 可以有效的发挥继电保护装置的功能, 保证电力系统正常运行。但是, 继电保护装置本身仍然存在很多故障, 电力工作人员只有采取有效的方法处理继电保护的故障, 才能更好的发挥继电保护装置的作用。

1 继电保护故障分析

继电保护装备对电力系统的正常运行具有重要作用。因此, 电力工作人员应该准确了解继电保护装置经常出现的故障, 才能更好的找出处理继电保护故障的解决方法, 有效的发挥继电保护装置的功能。

1.1 电流互感饱和故障

电流互感器的饱和对继电保护装置的运行产生了非常不利的影响, 是继电保护装置经常出现的故障。随着电力系统规模的不断壮大, 电力系统设备的终端负荷就会不断增容, 当电力系统发生短路, 就会是出现很大的短路电流, 如果电力系统在靠近终端设备区的位置出现短路的现象, 产生的短路电流甚至是电流互感器一次侧额定流的几百倍。通常在稳态电流短路的状况下, 随着短路电流的倍数不断增大, 电流互感器变比的误差也会随着变大, 最终导致继电保护装置的灵敏度下降, 很可能会使电流速断保护拒绝动作。在线路短路的情况下, 由于电流互感器的电流发生了饱和现象, 电流互感器感应到的二次侧额的电流就会变的非常小或者接近于零, 就会导致定时限过流保护装置无法正常的发挥功效。如果是电力系统出口线出现故障, 就需要用母联断路器或者主变压器后备保护装置将短路电流切除, 这样就会延长故障时间, 而且故障的范围会不断的变大;如果靠电力系统出口线过流保护拒绝动作, 就会导致电力系统尽进口线保护动作, 造成整个电力系统出现断电的情况发生。

1.2 开关保护设备的选择不合理

开关保护设备的选择配合不合理会造成越级跳闸的现象发生。因此, 开关保护设备的选择对于保证继电保护装置的正常运行具有重要作用, 与此同时, 选择相互匹配的开关保护设备也是一项非常关键的环节。由于现在的电力企业广泛应用符合密集区建立开关站, 电力系统工作人员通过控制开关站向广大用户供电, 形成了变电所-开关站-配电变压器的供电模式。在未实现继电保护自动化的开关站内, 电力工作人员应该运用负荷开关作为开关保护设备, 也可以运用负荷开关和熔断器的组合器作为开关保护设备。通常情况下, 电力企业对于开关站的进口线柜路往往是运用负荷开关进行分合操作以及切断负荷电流, 对于带有变压器的出口线柜应用负荷开关和熔断器的组合器。但是, 由于电力工作人员将负荷开关和熔断器的组合器应用到带有配电变压器的出口线柜上, 很可能会造成电力系统的出口线出现故障, 造成开关站越级跳闸, 使电力系统大范围停电。

1.3 继电保护装置的隐形故障

继电保护装置还存在隐形故障。例如, 错误的整定引起的继电保护装置的隐形故障, 设备故障引起的隐形故障等。当电力工作人员在进行定值检测过程中, 由于出现整定和校准的错误就会引发隐形故障, 尤其是在继电保护装置经过系统的维修后, 电力工作人员没有及时的修改整定值, 继电保护装置很容易会出现隐形故障。然而设备故障引起的隐形故障一般是由元件失灵或者磨损造成的隐形故障。例如继电保护装置上的元件或者插件像接线片、连接器和各种继电器等元件出现损坏或者失灵的现象都会引起隐形故障。隐形故障的发生不能说明继电保护装置在设计上存在问题, 也不会直接影响到继电保护装置的正常运行。隐形故障和一般性故障主要区别于隐性故障的发生不会使继电保护装置立刻做出动作, 而是当继电保护装置的其他设备出现问题时才会发出警报。隐形故障最大的特点是它对继电保护装置的影响只有在电力系统处于压力状态下才会显现出来, 但是, 对继电保护装置造成的危害会更大。

2 继电保护故障处理方法

2.1 直观法

处理一些无法用仪器逐点测试, 或某一插件故障一时无备品更换, 而又想将故障排除的情况。比如10KV开关柜分或拒合故障处理。在操作命令下发后, 观察到合闸接触器或跳闸线圈能动作, 说明电气回路正常, 故障存在机构内部。到现场如直接观察到继电器内部明显发黄, 或哪个元器件发出浓烈的焦味等便可快速确认故障所在, 更换损坏的元件即可。

2.2 掉换法

用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件, 来判断它的好坏, 可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障, 或一些内部回路复杂的单元继电器, 可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。

2.3 逐项拆除 (排除) 法

将并联在一起的二次回路顺序脱开, 然后再依次放回, 一旦故障出现, 就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样方法查找更小的分支路, 直至找到故障点。此法主要用于查直流接地, 交流电源熔丝放不上等故障。如直流接地故障。先通过拉路法, 根据负荷的重要性, 分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路, 切断时间不得超过3秒, 当切除某一回路故障消失, 则说明故障就在该回路之内, 再进一步运用拉路法, 确定故障所在支路。再将接地支路的电源端端子分别拆开, 直至查到故障点。如电压互感器二次熔丝熔断, 回路存在短路故障, 或二次交流电压互串等, 可从电压互感器二次短路相的总引出处将端子分离, 此时故障消除。然后逐个恢复, 直至故障出现, 再分支路依次排查。如整套装置的保护熔丝熔断或电源空气开关合不上, 则可通过各块插件的拔插排查, 并结合观察熔丝熔断情况变化来缩小故障范围。又例如保护装置发控制回路断线信号, 可以在保护屏用万用表测量到开关柜电缆的合、分闸回路的电位, 初步就可以判断故障点在开关柜还是在保护装置上, 然后进一步进行故障排除。

3 结束语

随着电力系统的发展和计算机通信技术的进步, 继电保护技术的发展向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展, 这对继电保护工作提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期检查和维护, 按时巡检其运行状况, 及时发现故障并做好处理, 保证系统无故障设备正常运行, 这对防止继电保护不正确动作, 提高继电保护的安全运行, 提高供电可靠性, 具有十分重要的意义。

摘要：继电保护对电力系统中发生的故障或者异常情况进行检测, 并且能够发出报警信号, 或者可以直接将故障部分隔离, 是保证电力系统正常运行的重要装置。由此可见, 电力工作人员应该重视对继电保护装置的保护和检测, 对继电保护装置出现的故障应该及时予以解决。因此, 本文就针对继电保护故障处理方法进行分析和研究。

关键词：继电保护,故障,处理方法

参考文献

[1]梁永福.微机型继电保护装置的现场调试[J].电工技术, 2008, 23 (5) :121-123.[1]梁永福.微机型继电保护装置的现场调试[J].电工技术, 2008, 23 (5) :121-123.

[2]冯海东, 陈奕琴.谈继电保护故障处理的九种方法[J].广东科技, 2008.[2]冯海东, 陈奕琴.谈继电保护故障处理的九种方法[J].广东科技, 2008.

继电保护典型故障分析 篇8

关键词：故障；录波；数据；机电保护；特性

中图分类号：TM769 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）29-0082-02

故障录波器在系统工作发生故障和震荡等情况时，能够自动对故障整个过程的电压电流等电气量方面的继电保护动作进行记录。故障录波器能够有效地为故障原因、以及检验方面提供相应的数据来源。

1 系统总体结构

故障录波数据的机电保护动作特性分析研究，要以故障的数据输入和分析为基础，再利用不同的装置的工作原理，利用计算机开相应的程序来模拟装置的动作过程，可以得到明确而又直观的分析结果。故障录波数据的机电保护动作软件可以对目前存在的继电保护动作的不足进行弥补，是继电保护动作特性分析的实用性较高的工作工具，这能够进一步提升对继电保护的质量、水平以及效率。

故障录波数据的机电保护动作特性系统其中包含录波数据格式转换及文件管理、电网故障辅助分析、故障波形再现及分析以及继电保护动作行为分析这四个方面。录波数据格式转换及文件管理中负责的主要是故障录波文件中数据信息的提取和分析并进行相应的格式转换；电网故障辅助分析主要是让其能够不受时间限制地完成电参量数据的分析以及矢量、序分量、谐波等分析。电网故障分析还能够实现自动辨识、故障距离的测量等，这些方面的测量都能够提供辅助工具；故障波形再现及分析的任务就是对故障波形进行的再次回放、缩放以及打印等处理，能够为使用的客户提供一个平面分析和完整观测的界面；继电保护动作行为分析它的装置中包含着保护变电站的装置配置，其中包含着实现线路、母线以及变压器等保护变电站的特性功能。继电保护分析系统的结构关系分化如图1所示。

2 基于故障录波的录波数据格式转换及文件管理分析

录波数据格式转换及文件管理是继电保护分析系统中的重要的一个组成部分，它是能够实现其它三大模块的基础，录波数据格式转换及文件管理中包含着录播文件管理和录波数据格式转换这两个功能部分。

2.1 录波数据文件及格式

2.1.1 头文件

头文件的使用是为了帮助这项工具的使用者来更好地了解文件的数据和有关的信息内容，这种数据的文件会采用ASCⅡ的文本文件，通过文字处理编辑而成，对故障录波的情况起到了说明的辅助作用。

2.1.2 配置文件

配置文件是为了更加具体地对故障录波的数据进行说明，它可以通过文字处理编辑生成，同时还可以让计算机程序生成的ASCⅡ的文本文件。在配置文件中，它会进行到的工作是对计算机程序中的数据进行一部分的分离，从而划分出重要的信息，这个功能可以让程序编排中的读取程序更加便捷，例如配置文件中能够进行格式的固定，这样就省去计算机编排工作中繁杂的程序。配置文件的字符会有许多行，可以在每个字段后面用逗号来分开，字段可以有空白但是逗号不能省，回车和换行作为每一行的结尾。

2.1.3 数据文件

数据文件是根据数据采取时间的先后来对每个装置的模拟通道进行数据的记录。数据的记录文件有两种格式，一种是通过文本编辑的格式来记录，另一种就是通过二进制的方式。在文本编辑格式中要使用逗号来把每个数据进行隔离。在二进制的方式可以用连续记录的方式，不需要用分隔符来分离。

2.1.4 信息文件

信息文件是由使用者自己创造的，它主要是对其他额外的信息进行记录，是一种可用可不用的文件。

2.2 录波文件的管理

能够对录波数据进行合理有效的管理是提高故障录波数据分析的有效举措，录波数据的格式转换包含了文件的储存、删除、读取以及添加等功能，有效地实现了文件管理模块的各个功能。

录波器应该有一个专门的录波器的文件夹，按照时间划分来录入文件的名称，这就能够避免与其他录波文件夹重叠或者混淆，并让同一批次同一时间放在一个录波器的文件夹。

3 基于故障录波的故障波形再现及分析

录波文件中的录波数据数以万计，工作人员对这些数据进行分析的时候，很可能因为数据库的数据太过庞大而在分析上遇到困境，从而导致分析的质量不高、分析速度过慢且容易出现误差的情况。在故障波形分析中可以根据录波文件的故障数据来制作成为波形图，通过波形图可以直接全面地对整个故障的电气量进行了解，充分观测三相电压和电流的波形以及开关的动作，这样可以大大降低故障分析的难度，并能够有效地提高故障分析的效率。

故障分析中的波形再现分析其中包含着对波形的隐藏、浏览、标注、缩放、取反和组合等测定和分析功能。故障波形录取再现的方式分析能够有效地对电气量和开关的动作情况进行再现，这可以有效地为故障波形的数据分析提供相应的理论依据。它的模块功能具体如下：

①可以对时间坐标进行无级别缩放，在通道里的所有幅值坐标也可以单独地进行无级别缩放。

②可以使用游标的功能来进行数据的游标、拖动、隐藏，同时可以用游标的功能对波形进行测量、寻找高峰点以及对波形的冲突点进行查找，这些都可以通过游标功能实现，游标功能还支持双游标的功能使用。

③故障分析的再现还能够对通道进行增加、删除、隐藏，以及数据信息颜色的变换等设置。

④可以通过四则运算来对虚拟通道增加，可以增加到分析界面中，这是对波形的一种操作方式。

⑤具有保存功能和打印的功能，通过录波数据的再现的过程，可以将这些数据进行文档的储存，也可以进行数据的打印，可以使用位图的格式进行保存。

4 基于故障录波的继电保护动作行为

继电保护动作行为是故障录波数据动作的重要组成部分，它的存在对电力系统的安全性和稳定性有着重要的影响。在进行故障分析的时候，要加强对故障波形的分析和参数的分析，从而能够满足故障分析的需求。

通过对故障录波的数据进行整理和分析，彻底了解和掌握工作运行的状态，能够为电力系统的电力系统中的故障分析以及动作行为的安全提供有效的数据研究基础，成为相应的科学依据。

具体可以通过浪涌识别算法，来对电力系统中的信号和波形进行识别，了解其中的信号信息并可以采用形态学滤波对有干扰的信号进行适当的过滤。分析数据时可以采用最小二乘算法以及均值补偿法，这样就可以避免录波器因为硬件等因素造成的误差影响，能够及时发现和调整。在算法上可以使用微分方程来改进，对抗组进行测量和计算，针对不同线路的工作状态来计算不同的电阻数据。

这种方式方法能够有效地实现距离保护特性分析，其计算结果能够为阻抗和阻抗继电动作提供有效的数据判断依据。

继电保护动作行为能够有效实现变电机、变压器的差动保护特性的分析，利用相应的模块来分析出发电机和变压器间的差动电流、差动保护动作以及制动电流的数据。

5 基于故障录波的电网故障辅助分析

电网的故障辅助分析主要包括对故障发生的时间间隔、故障的类型以及故障的测量距离进行矢量、序分量以及谐波的分析。

继电保护装置的运行主要是依靠故障后的数据进行相应的系统分析，进而来判断是否让装置继续动作。针对故障中存在的电气量变化，利用继电保护的算法启动从而可以准确地判断出故障发生的时间间隔、故障的类型以及故障的测量距离。具体对算法如图2所示。

6 结 语

继电保护装置在电力系统中具有重要作用，保护装置能否正确动作对继电保护系统工作也具有重要影响。对故障录波数据系统的充分利用从而深化对继电保护动作特性的分析，能够弥补目前故障录波分析软件在分析评判继电保护动作行为方面的不足，有利于进一步提高继电保护装置的正确动作率和运行水平。

参考文献：

[1]周兴军，骆健，丁网林.国内外故障录波器的现状分析和比较[J].大坝与安全，2003，（6）.

[2]赵自刚，赵春雷.国产故障录波器现状分析及新型录波器展望[J].电网技术，1999，（2）.

[3]束洪春，杨家兴，杨强.比利时BEN5000故障录波器在漫湾电厂的应用[J].电工技术，2000，（12）.

[4]文超.基于故障录波数据的继电保护分析系统[D].长沙：湖南大学，2012.

[5]秦倩.基于故障录波数据的继电保护动作特性分析系统[D].长沙：湖南大学，2013.

4 基于故障录波的继电保护动作行为

继电保护动作行为是故障录波数据动作的重要组成部分，它的存在对电力系统的安全性和稳定性有着重要的影响。在进行故障分析的时候，要加强对故障波形的分析和参数的分析，从而能够满足故障分析的需求。

通过对故障录波的数据进行整理和分析，彻底了解和掌握工作运行的状态，能够为电力系统的电力系统中的故障分析以及动作行为的安全提供有效的数据研究基础，成为相应的科学依据。

具体可以通过浪涌识别算法，来对电力系统中的信号和波形进行识别，了解其中的信号信息并可以采用形态学滤波对有干扰的信号进行适当的过滤。分析数据时可以采用最小二乘算法以及均值补偿法，这样就可以避免录波器因为硬件等因素造成的误差影响，能够及时发现和调整。在算法上可以使用微分方程来改进，对抗组进行测量和计算，针对不同线路的工作状态来计算不同的电阻数据。

这种方式方法能够有效地实现距离保护特性分析，其计算结果能够为阻抗和阻抗继电动作提供有效的数据判断依据。

继电保护动作行为能够有效实现变电机、变压器的差动保护特性的分析，利用相应的模块来分析出发电机和变压器间的差动电流、差动保护动作以及制动电流的数据。

5 基于故障录波的电网故障辅助分析

电网的故障辅助分析主要包括对故障发生的时间间隔、故障的类型以及故障的测量距离进行矢量、序分量以及谐波的分析。

继电保护装置的运行主要是依靠故障后的数据进行相应的系统分析，进而来判断是否让装置继续动作。针对故障中存在的电气量变化，利用继电保护的算法启动从而可以准确地判断出故障发生的时间间隔、故障的类型以及故障的测量距离。具体对算法如图2所示。

6 结 语

继电保护装置在电力系统中具有重要作用，保护装置能否正确动作对继电保护系统工作也具有重要影响。对故障录波数据系统的充分利用从而深化对继电保护动作特性的分析，能够弥补目前故障录波分析软件在分析评判继电保护动作行为方面的不足，有利于进一步提高继电保护装置的正确动作率和运行水平。

参考文献：

[1]周兴军，骆健，丁网林.国内外故障录波器的现状分析和比较[J].大坝与安全，2003，（6）.

[2]赵自刚，赵春雷.国产故障录波器现状分析及新型录波器展望[J].电网技术，1999，（2）.

[3]束洪春，杨家兴，杨强.比利时BEN5000故障录波器在漫湾电厂的应用[J].电工技术，2000，（12）.

[4]文超.基于故障录波数据的继电保护分析系统[D].长沙：湖南大学，2012.

[5]秦倩.基于故障录波数据的继电保护动作特性分析系统[D].长沙：湖南大学，2013.

4 基于故障录波的继电保护动作行为

继电保护动作行为是故障录波数据动作的重要组成部分，它的存在对电力系统的安全性和稳定性有着重要的影响。在进行故障分析的时候，要加强对故障波形的分析和参数的分析，从而能够满足故障分析的需求。

通过对故障录波的数据进行整理和分析，彻底了解和掌握工作运行的状态，能够为电力系统的电力系统中的故障分析以及动作行为的安全提供有效的数据研究基础，成为相应的科学依据。

具体可以通过浪涌识别算法，来对电力系统中的信号和波形进行识别，了解其中的信号信息并可以采用形态学滤波对有干扰的信号进行适当的过滤。分析数据时可以采用最小二乘算法以及均值补偿法，这样就可以避免录波器因为硬件等因素造成的误差影响，能够及时发现和调整。在算法上可以使用微分方程来改进，对抗组进行测量和计算，针对不同线路的工作状态来计算不同的电阻数据。

这种方式方法能够有效地实现距离保护特性分析，其计算结果能够为阻抗和阻抗继电动作提供有效的数据判断依据。

继电保护动作行为能够有效实现变电机、变压器的差动保护特性的分析，利用相应的模块来分析出发电机和变压器间的差动电流、差动保护动作以及制动电流的数据。

5 基于故障录波的电网故障辅助分析

电网的故障辅助分析主要包括对故障发生的时间间隔、故障的类型以及故障的测量距离进行矢量、序分量以及谐波的分析。

继电保护装置的运行主要是依靠故障后的数据进行相应的系统分析，进而来判断是否让装置继续动作。针对故障中存在的电气量变化，利用继电保护的算法启动从而可以准确地判断出故障发生的时间间隔、故障的类型以及故障的测量距离。具体对算法如图2所示。

6 结 语

继电保护装置在电力系统中具有重要作用，保护装置能否正确动作对继电保护系统工作也具有重要影响。对故障录波数据系统的充分利用从而深化对继电保护动作特性的分析，能够弥补目前故障录波分析软件在分析评判继电保护动作行为方面的不足，有利于进一步提高继电保护装置的正确动作率和运行水平。

参考文献：

[1]周兴军，骆健，丁网林.国内外故障录波器的现状分析和比较[J].大坝与安全，2003，（6）.

[2]赵自刚，赵春雷.国产故障录波器现状分析及新型录波器展望[J].电网技术，1999，（2）.

[3]束洪春，杨家兴，杨强.比利时BEN5000故障录波器在漫湾电厂的应用[J].电工技术，2000，（12）.

[4]文超.基于故障录波数据的继电保护分析系统[D].长沙：湖南大学，2012.