对继电保护工作中故障处理技术探讨

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发布时间：2011-02-26 13:16:45  更新时间：2023-07-01 10:16:44

　　【摘要】:本文分析了工作中故障处理的实例阐述了9种方法的应用,同时阐明只有吃透原理,灵活组合应用这些方法,不断总结积累经验,才能快速提高故障处理的技术水平。
　　【关键词】:继电保护，故障，处理方法
　　1引言
　　继电保护工作是一项技术性很强的工作。如果只想学会对设备的调试并不难,只要经过一段时间的培训,按照调试大纲依次进行就可实现。而一旦出现异常现象,想处理它并非易事。它要求工作人员有扎实的理论基础,更要有解决处理故障的有效方法。一个合适的方法,在工作中能帮你少走弯路,提高效率。可以说继电保护技术性很大程度上体现在故障处理的能力上。因此,如何用最快最有效的方法去处理故障,体现技术水平,成为广大继电保护工作者所共同要探讨的课题。
　　29种故障处理方法
　　2.1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。如故障消失,说明故障在换下来的元件内,否则还得继续在其它地方查故障。
　　如一条110kV旁路LFP-941A微机保护运行指示灯忽闪忽灭,并不打印任何故障报告,很难判断为何故障。正好附近有备用间隔,取各插件相应对换,查出故障在CPU插件上。用此项方法,要特别注意插件内的跳线、程序及定值芯片是否一样,确认无误方可掉换,并根据情况模拟传动。
　　2.2电位变化法
　　通过对二次回路各节点直流电压、电位变化的监视来确定从哪一点开始出现故障。
　　此法主要用于查开关的拒分、拒合、绿红灯不亮等控制回路或光字牌不亮等信号回路中一些故障。
　　①如某一线路开关在分闸状态,但控制回路的指示绿灯不亮或开关拒合。如图1接线,图中KB为防跳闭锁继电器,HQ为合闸线圈,KTP为跳闸位置继电器,GN为开关指示绿灯,KK为万能转换开关,DL为开关辅助节点,节点1和2分别为正、负电源。

　　结合图1接线,从图2可明显看出,对地电位正、负发生变化的环节是故障最可能发生的地方。
　　②用保护传动试验,来判断某开出回路是否正常。如在主变保护检验时需传动母分或旁路开关等设备正在运行,但又不具备投上压板连跳的设备。图3中KT代表主变保护跳闸继电器节点,XB表示出口压板,33代表跳闸出口回路节点。
　　

　　在确认压板已退出,万用表正常的前提下,测量压板①节点的对地电位(BCJ未动时此点悬空,无电位)。当主变保护启动出口KT动作,必定会发一个正电位到压板XB的①节点,使直流电压表正电位翻转,如果实际未有此现象那回路就很可能存在不正常了;此时测压板XB的②节点,应该为负电位,如不符,说明下一级回路有异常。
　　2.3短接法
　　将回路某一段或一部分用短接线入为短接,来判断故障是存在短接线范围内,还是其它地方,以此来缩小故障范围。此法主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制KK等转换开关的接点是否好等。
　　①电磁锁失灵故障在变电所检修中经常遇到。原理见图4,图中7D2DS为主变110kV侧接地刀闸电磁锁,8G为主变110kV侧旁路隔离开关辅助节点,3G为主变220kV侧隔离开关辅助节点,4G为主变220kV侧旁路隔离开关辅助节点,9G为主变35kV侧隔离开关。

　　从图4可知只有当8G,3G,4G,9G同时闭合时,7D2DS才会动作。而事实7D2DS失灵故障涉及主变三侧隔离刀闸辅助节点。由于220kV变电所场地大,跑遍整个变电所去取下罩在各隔离刀闸辅助开关上的铁壳再检查每付节点的好坏,这种做法很盲目费时。此时用短接法很方便,先到110kV开关端子箱检查熔丝32RD,33RD两端电压是否正常,再短898与882,来判断电磁锁本身好坏,再取下短接线短900与822来判断8G好坏。依次排查,假如在短902与882时出现7D2DS失灵,则表明故障是由3G节点坏引起的,去主变220kV侧隔离开关处检查隔离闸刀辅助接点即可。
　　②如电流回路开路故障,也可用此法去解决。图5中BC为电流继电器。
　　

　　在保护带负荷试验时发现A相无电流,那肯定是TA二次回路存在开路现象。由于运行时TA二次开路会产生高压,为保证人身安全,因此只能先将高压设备停役,再在机构端子箱的A441和N441处通入适当的二次试验电流,可短保护屏端子排上的A441与N441,如前一级回路有电流,说明故障在A441的下一级,再转短A442与N441来判断9BC及回路是否良好,同理短A443与N441,直至查到开路点。
　　2.4参照法
　　通过正常与非正常设备的技术参数对照,从不同处找出不正常设备的故障点。
　　此法主要用于查认为接线错误,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。
　　①在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时,可参照同类设备接线。如更换新的控制KK开关及接线后,出现开关不能正常分合故障。一般来说是二次线在恢复过程中接错了。为了尽快找到原因,可参照相邻线路控制KK(一般情况下同一块控制屏上,各条出线的控制KK开关接线是相同的)的接线,根据其线头标号套上的编码及接线位置一一对照找出不同点,就很容易发现错线所在。
　　②在继电器定值校验时,如发现某一只继电器测试值与其整定值相差甚远,此时不可轻易判断此继电器特性不好,或马上去调整继电器上的刻度值。因为,所用的测量表计是否准确直接影响检验结果。这时可用同只表计去测量其它相同回路的同类继电器(正常情况下一个检修周期内动作值变化不会相差较大),如定值均正确,说明表计准确,据此可判定,出现测试值与定值偏差超出正常范围的继电器有问题,应予以更换。
　　③保护带负荷试验难以确认数据正确与否,可从同类已运行的设备上读取数据,如指示灯情况、微机保护液晶显示屏中的内容等进行参照以便缩小故障范围。
　　2.5分析法
　　根据故障现象进行理论分析,可初步判断出问题的部位,再查找故障原因。
　　①如一条110kV线路保护做永久性故障传动时,发现重合加速跳闸后过一会又第二次自动重合。经查回路均与图纸对应。通过微机故障报告分析,发现后加速跳闸与第二次重合之间的时间为21s,正好是重合闸充电时间。结合图6,分析得知故障原因是由于弹簧储完能的时间长造成的(当时系统电压低导致三相交流操作电源也较低),在储能过程中,重合闸再次充完电,当DT节点闭合时,使跳位继电器KTP励磁,由不对应起动充好电的重合闸装置出口。

　　注:DT为弹簧储能节点,KC为重合闸出口电流自保继电器(图中其他符号参照图1说明)。
　　如果将4n42接至9节点,如图4虚线所示,便不会再发生此类故障。经有关部门同意后,更改了接线,线路恢复了正常。
　　②如微机备自投保护重合闸装置不能充电,存在放电闭锁等故障。可先通过液晶屏上的保护菜单对各种输入量情况进行分析,确认是由什么闭锁条件满足而引起放电的,再去查找故障点。
　　③此外还可通过分析故障报告,判断各类系统故障正常与否。如单相故障零序电流应与故障相电流同相、相间距离故障应无零序电流显示值等。
　　2.6逐项拆除法
　　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,掉牌未复归,交流电源熔丝放不上等故障。
　　①如直流接地故障。先通过拉路法,确定故障在总信号回路,还是总控制回路,或哪条线路的分控制回路等。再将接地支路的电源端端子分别拆开,直至查到故障点。
　　②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。
　　③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。
　　2.7分段处理法
　　将一套设备分两个及以上部分,再按序处理。
　　①查高频保护收发信机不能发信、远方不能起动本侧发信或收不到信号3db告警等故障。由于牵涉到两侧收发信机和许多通道设备,可分段来处理。先将通道脱开,将75Ω负载接入,用电平表确定自发自收是否正常,根据负载端能测到合格的电平来判断故障是否出现在本机,再接入通道,通过测通道口和在结合滤波器通信电缆端测对侧发信时的收信电平差来排除通信电缆好坏,就可寻找故障段所在。
　　②查远动或光纤通道好坏。可先将通道口解开,再短接内回路,用内部自环来确认本装置是否正常。再在外侧短接环起来,看对方是否收到他自发的信号,来判断通道好坏。
　　2.8直观检查法
　　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。
　　①一220kV母差Ⅱ段三相低压继电器动作灯亮,用掉换法将Ⅰ段低压继电器更换后正常,说明被换下来的继电器已损坏。在既无备件又无原理图的情况下,可采用直观检查法。仔细观察此插件内各元件有无断脱,印刷电路板的铜箔有无断裂,单个元件有无烧过痕迹等,结果发现一相电压引入线脱落,焊回去便恢复正常。
　　②10kV及35kV开关拒分或拒合故障处理。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。
　　2.9凭经验的主观判断法
　　通过统计分析某些故障发生概率及对一些设备运行情况的熟悉程度,凭借工作中积累的实践经验,可处理一些故障。
　　2.9.1开关操作过程中出现的故障
　　①开关分闸(特别是真空开关)过程中发现红、绿灯均不亮,跳闸线圈烧坏,那大多由于开关机构有操作死点拒分,或辅助节点未随机构分合同时切换。
　　②红绿指示灯同时亮。由于阿城继电器DZB-14B或DZB-115B电磁型防跳继电器电流与电压线圈绝缘击穿,造成正负电压互相感应。
　　③红灯亮拒分或绿灯亮拒合等故障。可能是由于控制KK节点不到位或机构卡住、机构内部的电路板损坏(需弹簧储能的开关)或合闸熔丝熔断。
　　2.9.2保护带负荷试验工作中碰到的故障
　　①10kV和35kV计量回路开路,大多是由于遥测或电度表回路的电流切换片未压上。
　　②主变投运,BCH-2型电磁型差动保护带负荷试验时发现A相不平衡电压为130mV,未超过规定的150mV,虽属合格范围,但凭经验感觉它不正常,后经检查发现,此不正常是由于套管引出处一组TA极性接反造成。
　　③在变电所大修后,同样是此型的差动保护不平衡电压测量,结果发现A,B,C三相均为0mV,理论上它应该是最理想的,可凭经验觉得它有问题,经查果真是三侧差动TA大电流切换片仍对地短接未切入差动保护运行。
　　④综自站的监控系统远遥数据刷新很慢,大多是由于前置机操作系统死机或其风扇损坏停转,造成CPU发热不能正常运行等。
　　3结束语
　　电力系统的故障类型多种多样,处理故障使用的方法也应随故障情况而变。但无论何种故障,只要能吃透原理,在工作中融汇贯通,再通过不断地经验积累,分析总结,故障处理技术水平一定会很快得到提高。以上是本人在实际工作中常用的几种故障处理方法,还很不全面,仅供同行参考。