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摘 要：继电保护是保障电力系统安全稳定运行的电力装置。在变电站日常运行中，进行继电保护时，要提前做好故障的记录与诊断，充分明确故障发生的根本原因，及时有效地解决发生的故障。继电保护的计算应按照正常运行的数据为依据，对于特殊情况应采用专用的运行程序根据实际情况进行处理和排障。本文主要就常见的变电站继电保护故障进行分析，并对一起继电保护故障实例进行研究，最后对继电保护故障的维修进行讨论。
关键词：继电保护;变电站;改进措施
变电站的继电保护装置对于电力系统的安全运行有着重要意义。但是继电保护装置在实际的运行过程中，存在一些常见的故障，这对电力系统是否能安全运行造成了一定的影响。常见的继电保护故障主要有以下几种：干扰故障、软件故障、TA饱和问题、插件绝缘故障、高频收发信号机问题、电源故障、人为因素导致的故障等。
一、某变电站继电保护故障实例分析
1、故障情况。某乡镇35kV户外变电站，35kV母线为户外单母分段接线，10kV母线为户外单母分段接线，两台10000kVA的主变压器并列运行。35kV3594进线接在35kVⅠ段母线，35kV3591進线接在35kVⅡ段母线，正常运行方式是35kV3591进线通过3500母联断路器带全站负荷，事故运行方式是，35kV3594进线通过3500母联断路器带全站负荷。2018年3月，该35kV变电站带断路器做进线备自投传动试验。试验备自投方式1，即3594进线运行，3591进线备用。使Ⅰ段母线失压，3594进线断路器跳开后，3591进线断路器未合闸。跳闸灯亮，合闸灯不亮。备自投装置功能失效，无法实现设计功能。备自投跳闸出口接线原理图如图1所示。
2、故障分析处理。①备自投可以充电，说明充电条件满足。3594进线断路器跳闸后，3591进线断路器未合闸，问题应该出在备自投放电闭锁回路，怀疑是3594断路器跳闸导致某个放电条件满足，初步判断是3594进线保护合后位置继电器（KKJ）所致。②查看保护定值和出口保护连接压板。重新合上3594进线断路器，通过保护装置状态显示菜单里的开关量状态，查3594进线断路器跳闸位置继电器（TWJ）、合后位置继电器（KKJ）和闭锁备自投保护连接压板开入。加入线路、母线电压，达到充电前提，备自投装置充电完毕。③再次模拟做试验，从开关量状态里监视合后位置继电器（KKJ）等开入变化状况。发现3594进线断路器跳闸时，3594进线断路器合后位置继电器（KKJ）变位为0，由于合后位置继电器（KKJ）=0，继电保护装置保护程序认为3594进线断路器为人工分闸，给备自投放电，致使3594进线断路器不能合闸。④在检查开入量状态时，发现3594进线断路器在合位时，3594进线断路器合后位置继电器（KKJ）=1，说明该信号已经接入。现场查看图纸确认，进线断路器操作回路采用的是线路保护操作箱。变电站设计人员对合后位置继电器（KKJ）信号含义了解不足，把备自投装置出口跳3594进线断路器的开出引至控制箱的手跳（手动跳闸）开入端。所以当备自投跳开3594进线断路器时，形成合后位置继电器（KKJ）=0。将备自投跳闸开入改接至3594进线断路器控制回路保护跳闸开入端重新试验，动作准确正确。继电保护人员查开图纸，发现3591进线断路器也存在一样的设计问题，将备自投跳闸开入改接至3591进线断路器控制回路保护跳闸开入端重新试验，结果准确。
3、继电保护故障的防范和改进措施。①合后位置继电器（KKJ）接线错误是备自投容易出现的问题。现场如有问题，应先考虑这点。其余常见的问题还有变电站二次设计时，二次设计人员不理解合后位置继电器（KKJ）真正含义，把合闸位置继电器（HWJ）当合后位置继电器（KKJ）引入保护装置等。设计、安装与调试人员，需要首先了解装置功能特点及参数。②为了防止引发合后位置继电器（KKJ）=0，备自投跳闸开出改接断路器操作回路的保护跳闸开入。合闸开出建议改接手合开入端，如果接保护开入，备自投动作成功合上备用线路后，断路器跳闸，但其合后位置继电器（KKJ）不变位仍为0，始终满足不了新的运行方式下（备自投方式2：3591线路运行，3594线路备用）的备自投充电条件，必须要人工对位，让3591断路器合后位置继电器（KKJ）=1后，才能准备下一次备自投。这对于无人值守的综合自动化变电站是不合适的。接入手合开入端，合后位置继电器（KKJ）=1，自动满足新的充电条件，可以不需要人工干涉完成多轮次主动备自投。所以备自投开出到控制回路的接线应该是：跳闸接保护跳，合闸接手合。装置调试方法及流程需要形成定型的作业指导书。③如果进线配有保护装置且投入重合闸功能，进线断路器采用保护自身操作回路。当备自投动作跳开进线断路器时，由于接保护跳闸，合后位置继电器（KKJ）接点不变位。线路保护重合闸分为保护启动和不对应启动两种形式，不对应启动重合闸时，线路保护装置会把备自投装置跳开的进线断路器再次合闸。为此，不妨引入备自投装置跳线路断路器的一对备用触点，其连接到线路保护锁定重合闸的开入端，备自投装置动作时给重合闸放电。同样的线路保护跳进线断路器也将失去母线电压，且合后位置继电器（KKJ）不为0，致使备自投动作，可以经过延伸备自投跳线路断路器时间躲过重合闸时间。④施工前应对设计图样进行严格审核，开展设计交底，及早发现问题，提前纠正错误之处，以保证施工的顺利进行及设备投入运行后正确动作。同时在设计、施工和运行维护各个环节都要加强继电保护监督，确保各个环节都无缺陷运行。⑤对已投运的变电站开展备自投装置动作逻辑进行全面排查，结合停电检修时机，开展实际传动试验进行验证，发现问题及时整改，确保接线准确无误，防止类似故障发生。⑥对于新建变电站，在变电站继电保护装置及备自投装置投运前，按规范要求把好交接试验关，应全面进行实际验证及保护定值的正确性排查，备自投装置接入断路器控制回路必须保证正确。备自装置投接入断路器控制回路时，备自投装置跳运行线路断路器要接在保护跳闸位置处，动作时不能将合后位置继电器（KKJ）置分位;备自投装置合备用线路断路器要接在手合位置处，动作时要将合后位置继电器（KKJ）置合位。确保投运功能正确可靠动作，实现备自投装置全部功能。 二、变电站继电保护的故障维修讨论
1、加强变电站继电保护装置的日常运营维修。如果想要从根本上防治继电保护装置的故障发生，就必须要在平时对继电保护装置运行进行维护还有检修，只要发现继电保护在日常的运行过程中出现异常现象，就要立即向变电站继电保护相关部门进行报告，当出现越级跳闸现象时候，必须要对保护装置进行全面的检查，并且要找出相应的原因。在电力系统恢复运营之前，必须要把全部的掉牌信号进行复位，同时，在值班进行记录的过程中，检修时应该严格的遵守电气安全工作的相关规定。
2、定值隐藏故障及相关的解决措施。现阶段，变电站的继电保护装置必须要事先进行设定。但这其中由于保护定值设置时候的错误引起保护误动作屡见不鲜。变电站设备进行定值设定时候，因为设置定值的自适应能力比较差，就无法适应电力系统的运行方式还有电力系统结构变化，会造成一些人为的错误设置、错误管理等等，造成的定值不当。针对这一类型的故障原因，主要可以通过系统在线预警方法进行解决。
3、变电站继电保护设置的硬件隐含故障的解决。变电站继电保护装置隐含的硬件故障，比较合适的解决办法是通过系统的运行设备还有运行材料以及相关的技术，研究其故障发生的概率，并且根据统计研究的结果对系统的相关硬件设施进行排查。变电站继电保护系统的设备種类非常繁多，使得维护工作进行经常遇到一些困难阻碍，加之在进行维护的时候必须要考虑系统的硬件设备检修的经济性，所以在解决硬件系统隐含的故障时，必须要积极的探索一些较为灵活的硬件设施检测方式。比如，对于强化系统硬件设备的管理和检测维修，确保硬件设备的稳定性能。减少电磁干扰作用，改善设备中一些不正确的运行方式，减少偶然性故障的发生。设备维修人员必须要定期的对硬件设备进行更换，对这些设备进行周期性的排查，确保硬件设备能够有效地稳定运行，从而减少硬件的隐形故障发生。
4、排除变电站继电保护装置的故障。现阶段比较常用的排除变电站继电装置故障的办法是替换法。替换法判断继电保护装置是否发生故障时，维修人员可以使用新的元件代替可能出现问题的元件，通过判断元件的好坏，能够非常有效地缩小故障的排查范围。这是维修人员比较常用的一种处理自动化继电保护装置故障时，所使用的办法。如果遇到一些内部回路较为复杂的单元继电器，或者是微机故障，就可以使用一些无用的插件或者是继电装置进行代替，如果这时候故障真的消失了，就可以证明原件确实存在一定的问题。
三、小结
总之，变电站的继电保护装置对于电力系统的安全运行有着重要意义。但是继电保护装置在实际的运行过程中，存在一些常见的故障，这对电力系统是否能安全运行造成了一定的影响。为了能够保障电力系统的高效率运行，就必须要处理好变电站继电故障的相关问题。基于此，本文主要对变电站继电保护的常见故障和维修进行分析讨论，并例举实际案例对继电保护故障的分析处理和防范改进进行了详细讨论，以期为今后的相关工作提供参考。
参考文献
[1]张晶晶.高压变电站继电保护部分存在的问题与改进方法研究[J].科技创新与应用，2015（33）.
[2]周伟，柯方超.220kV智能变电站与常规变电站继电保护调试研究与分析[J].湖北电力，2014（5）.
[3]陈翔.分析数字化变电站继电保护系统的可靠性和有效方法[J].城市建设理论研究（电子版），2018（17）.
关键词：继电保护;变电站;改进措施
变电站的继电保护装置对于电力系统的安全运行有着重要意义。但是继电保护装置在实际的运行过程中，存在一些常见的故障，这对电力系统是否能安全运行造成了一定的影响。常见的继电保护故障主要有以下几种：干扰故障、软件故障、TA饱和问题、插件绝缘故障、高频收发信号机问题、电源故障、人为因素导致的故障等。
一、某变电站继电保护故障实例分析
1、故障情况。某乡镇35kV户外变电站，35kV母线为户外单母分段接线，10kV母线为户外单母分段接线，两台10000kVA的主变压器并列运行。35kV3594进线接在35kVⅠ段母线，35kV3591進线接在35kVⅡ段母线，正常运行方式是35kV3591进线通过3500母联断路器带全站负荷，事故运行方式是，35kV3594进线通过3500母联断路器带全站负荷。2018年3月，该35kV变电站带断路器做进线备自投传动试验。试验备自投方式1，即3594进线运行，3591进线备用。使Ⅰ段母线失压，3594进线断路器跳开后，3591进线断路器未合闸。跳闸灯亮，合闸灯不亮。备自投装置功能失效，无法实现设计功能。备自投跳闸出口接线原理图如图1所示。
2、故障分析处理。①备自投可以充电，说明充电条件满足。3594进线断路器跳闸后，3591进线断路器未合闸，问题应该出在备自投放电闭锁回路，怀疑是3594断路器跳闸导致某个放电条件满足，初步判断是3594进线保护合后位置继电器（KKJ）所致。②查看保护定值和出口保护连接压板。重新合上3594进线断路器，通过保护装置状态显示菜单里的开关量状态，查3594进线断路器跳闸位置继电器（TWJ）、合后位置继电器（KKJ）和闭锁备自投保护连接压板开入。加入线路、母线电压，达到充电前提，备自投装置充电完毕。③再次模拟做试验，从开关量状态里监视合后位置继电器（KKJ）等开入变化状况。发现3594进线断路器跳闸时，3594进线断路器合后位置继电器（KKJ）变位为0，由于合后位置继电器（KKJ）=0，继电保护装置保护程序认为3594进线断路器为人工分闸，给备自投放电，致使3594进线断路器不能合闸。④在检查开入量状态时，发现3594进线断路器在合位时，3594进线断路器合后位置继电器（KKJ）=1，说明该信号已经接入。现场查看图纸确认，进线断路器操作回路采用的是线路保护操作箱。变电站设计人员对合后位置继电器（KKJ）信号含义了解不足，把备自投装置出口跳3594进线断路器的开出引至控制箱的手跳（手动跳闸）开入端。所以当备自投跳开3594进线断路器时，形成合后位置继电器（KKJ）=0。将备自投跳闸开入改接至3594进线断路器控制回路保护跳闸开入端重新试验，动作准确正确。继电保护人员查开图纸，发现3591进线断路器也存在一样的设计问题，将备自投跳闸开入改接至3591进线断路器控制回路保护跳闸开入端重新试验，结果准确。
3、继电保护故障的防范和改进措施。①合后位置继电器（KKJ）接线错误是备自投容易出现的问题。现场如有问题，应先考虑这点。其余常见的问题还有变电站二次设计时，二次设计人员不理解合后位置继电器（KKJ）真正含义，把合闸位置继电器（HWJ）当合后位置继电器（KKJ）引入保护装置等。设计、安装与调试人员，需要首先了解装置功能特点及参数。②为了防止引发合后位置继电器（KKJ）=0，备自投跳闸开出改接断路器操作回路的保护跳闸开入。合闸开出建议改接手合开入端，如果接保护开入，备自投动作成功合上备用线路后，断路器跳闸，但其合后位置继电器（KKJ）不变位仍为0，始终满足不了新的运行方式下（备自投方式2：3591线路运行，3594线路备用）的备自投充电条件，必须要人工对位，让3591断路器合后位置继电器（KKJ）=1后，才能准备下一次备自投。这对于无人值守的综合自动化变电站是不合适的。接入手合开入端，合后位置继电器（KKJ）=1，自动满足新的充电条件，可以不需要人工干涉完成多轮次主动备自投。所以备自投开出到控制回路的接线应该是：跳闸接保护跳，合闸接手合。装置调试方法及流程需要形成定型的作业指导书。③如果进线配有保护装置且投入重合闸功能，进线断路器采用保护自身操作回路。当备自投动作跳开进线断路器时，由于接保护跳闸，合后位置继电器（KKJ）接点不变位。线路保护重合闸分为保护启动和不对应启动两种形式，不对应启动重合闸时，线路保护装置会把备自投装置跳开的进线断路器再次合闸。为此，不妨引入备自投装置跳线路断路器的一对备用触点，其连接到线路保护锁定重合闸的开入端，备自投装置动作时给重合闸放电。同样的线路保护跳进线断路器也将失去母线电压，且合后位置继电器（KKJ）不为0，致使备自投动作，可以经过延伸备自投跳线路断路器时间躲过重合闸时间。④施工前应对设计图样进行严格审核，开展设计交底，及早发现问题，提前纠正错误之处，以保证施工的顺利进行及设备投入运行后正确动作。同时在设计、施工和运行维护各个环节都要加强继电保护监督，确保各个环节都无缺陷运行。⑤对已投运的变电站开展备自投装置动作逻辑进行全面排查，结合停电检修时机，开展实际传动试验进行验证，发现问题及时整改，确保接线准确无误，防止类似故障发生。⑥对于新建变电站，在变电站继电保护装置及备自投装置投运前，按规范要求把好交接试验关，应全面进行实际验证及保护定值的正确性排查，备自投装置接入断路器控制回路必须保证正确。备自装置投接入断路器控制回路时，备自投装置跳运行线路断路器要接在保护跳闸位置处，动作时不能将合后位置继电器（KKJ）置分位;备自投装置合备用线路断路器要接在手合位置处，动作时要将合后位置继电器（KKJ）置合位。确保投运功能正确可靠动作，实现备自投装置全部功能。 二、变电站继电保护的故障维修讨论
1、加强变电站继电保护装置的日常运营维修。如果想要从根本上防治继电保护装置的故障发生，就必须要在平时对继电保护装置运行进行维护还有检修，只要发现继电保护在日常的运行过程中出现异常现象，就要立即向变电站继电保护相关部门进行报告，当出现越级跳闸现象时候，必须要对保护装置进行全面的检查，并且要找出相应的原因。在电力系统恢复运营之前，必须要把全部的掉牌信号进行复位，同时，在值班进行记录的过程中，检修时应该严格的遵守电气安全工作的相关规定。
2、定值隐藏故障及相关的解决措施。现阶段，变电站的继电保护装置必须要事先进行设定。但这其中由于保护定值设置时候的错误引起保护误动作屡见不鲜。变电站设备进行定值设定时候，因为设置定值的自适应能力比较差，就无法适应电力系统的运行方式还有电力系统结构变化，会造成一些人为的错误设置、错误管理等等，造成的定值不当。针对这一类型的故障原因，主要可以通过系统在线预警方法进行解决。
3、变电站继电保护设置的硬件隐含故障的解决。变电站继电保护装置隐含的硬件故障，比较合适的解决办法是通过系统的运行设备还有运行材料以及相关的技术，研究其故障发生的概率，并且根据统计研究的结果对系统的相关硬件设施进行排查。变电站继电保护系统的设备種类非常繁多，使得维护工作进行经常遇到一些困难阻碍，加之在进行维护的时候必须要考虑系统的硬件设备检修的经济性，所以在解决硬件系统隐含的故障时，必须要积极的探索一些较为灵活的硬件设施检测方式。比如，对于强化系统硬件设备的管理和检测维修，确保硬件设备的稳定性能。减少电磁干扰作用，改善设备中一些不正确的运行方式，减少偶然性故障的发生。设备维修人员必须要定期的对硬件设备进行更换，对这些设备进行周期性的排查，确保硬件设备能够有效地稳定运行，从而减少硬件的隐形故障发生。
4、排除变电站继电保护装置的故障。现阶段比较常用的排除变电站继电装置故障的办法是替换法。替换法判断继电保护装置是否发生故障时，维修人员可以使用新的元件代替可能出现问题的元件，通过判断元件的好坏，能够非常有效地缩小故障的排查范围。这是维修人员比较常用的一种处理自动化继电保护装置故障时，所使用的办法。如果遇到一些内部回路较为复杂的单元继电器，或者是微机故障，就可以使用一些无用的插件或者是继电装置进行代替，如果这时候故障真的消失了，就可以证明原件确实存在一定的问题。
三、小结
总之，变电站的继电保护装置对于电力系统的安全运行有着重要意义。但是继电保护装置在实际的运行过程中，存在一些常见的故障，这对电力系统是否能安全运行造成了一定的影响。为了能够保障电力系统的高效率运行，就必须要处理好变电站继电故障的相关问题。基于此，本文主要对变电站继电保护的常见故障和维修进行分析讨论，并例举实际案例对继电保护故障的分析处理和防范改进进行了详细讨论，以期为今后的相关工作提供参考。
参考文献
[1]张晶晶.高压变电站继电保护部分存在的问题与改进方法研究[J].科技创新与应用，2015（33）.
[2]周伟，柯方超.220kV智能变电站与常规变电站继电保护调试研究与分析[J].湖北电力，2014（5）.
[3]陈翔.分析数字化变电站继电保护系统的可靠性和有效方法[J].城市建设理论研究（电子版），2018（17）.