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继电保护装置运行故障的原因分析

[日期:2013-08-26]
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 摘要:本文主要阐述了继电保护装置的保护定值不正确、保护装置元器件的损坏、保护回路绝缘的损坏、人员误碰与误操作、保护装置工作电源不可靠、TV、TA及二次回路异常、保护装置性能不良的原因分析及继电保护装置投停操作规定等问题。
    关键词:继电保护装置;运行故障;原因
    继电保护装置故障的原因是多方面的,有设计不合理、制造缺陷、定值问题、调试间题和维护保养上的原因。在继电保护或二次设备发生故障后,较难判断故障的根源,找到了根源,才能有针对性地消除,查出故障点非常重要。
    1、保护定值不正确原因
    1.1 整定计算的错误电力系统的参数或元器件的参数的标称值与实际值不符,有时两者的差别很大,标称值算出的定值不准。
    1.2 设备整定的错误人为的误整定同整定计算的错误类同,如:看错数值、看错位置等。其原因是工作不细,检查手段落后等,导致事故的出现。
    1.3 造成继电保护定值自动漂移的原因一是温度的影响。电子元器件易受温度的影响,比较明显的需要把运行环境的温度控制在许可的范围。二是电源的影响。电子保护设备工作电源电压的变化影响给定电位的变化,应选择性能稳定的电源作为保护设备的电源,确保保护特性不受电源电压变化的影响。三是元器件老化的影响。导致元器件特性的变化。四是元件损坏的影响。这对继电保护定值的影响最为直接。
    2、保护装置元器件的损坏原因。电路保护中的元件损坏极易造成逻辑错误和出口跳闸。在计算机保护中的元件损坏可能使计算机中央处理装置自动关机,迫使保护退出。
    3、保护回路绝缘的损坏原因。二次回路的电缆的环境条件比较差,可能造成绝缘的损坏。在运行中由于二次回路绝缘破坏而导致的继电保护事故较多。一是回路接地造成的开关跳闸;二是绝缘击穿造成的跳闸;三是不方便检查的接地点。如在二次回路中,光字牌的灯座接地很常见,该处的接地点不好发现。其原因是光字牌电阻800n,原始的接地检查装置不够灵敏,保护不能动作。新型的接地检查装置受原理的限制,变电站直流系统的对地电容在大于一定值时,保护装置不能正确反应。在此条件下尽管无信号发出,信号回路的绝缘已经损坏,存在隐患。
    4、人员误碰与误操作原因。主要是带电拔插件造成的停电和带电处理事故。在不停电的二次回路上工作而导致运行开关掉闸,或误碰短路把直流熔丝熔断,或把电压互感器TV的二次回路短路等装置性违章现象经常发生。
    5、保护装置工作电源不可靠原因。保护及二次设备的工作电源对其工作的可靠性及正确性有直接影响,要按电源的不同种类进行分析。
    1)逆变稳压电源。它有几个环节可能出错,即功率部分、调整部分、稳压部分。如:纹波系数过高、输出功率不足、稳压性能差、保护问题等。
    2)电池浮充供电的直流电源。变电站的直流供电系统在供电时一般采取“浮充”方式运行。这时浮充充电器提供蓄电池泄漏的能量损失,同时,向负荷提供电能,因充电设备滤波性能不稳定,保护电源难以确保波形的稳定,造成纹波系数超标。
    3)UPS供电的电源。UPS供电的直流系统有与浮充充电器同样的问题,在设备的选型与维护时要引起注意。应考虑其交流成分、电压稳压能力、带负荷能力等。
    6、TV、TA及二次回路异常原因。TV、TA及其二次回路上的故障在运行中较为常见,主要是短路与开路,因二次电压、电流回路上的故障而造成的严重后果是保护误动或拒动等。涉及TV、TA特性的参数是比差与角差,在比差与角差不满足规定要求时,可能影响保护有关的指标,要在进行继电保护的动作行为分析时,予以全面的考虑。
    7、保护装置性能不良原因
    1)保护性能问题。励磁涌流是变压器送电冲击时特有的现象,涌流的大小出现与合闸角有关。涌流的最高值能达额定电流的七倍。差动保护作为变压器的主要保护,从性能上躲过励磁涌流的影响是基本要求,而在现场进行的变压器冲击试验时,时有差动保护动作跳闸的事故出现。其中有定值的因素,在整定定值时为提高灵敏度,提高整定值又降低了灵敏度。从理论上讲在保证内部短路可靠跳闸的条件下,可适当提高定值。同时,有的保护装置在投入直流电源时发生误动现象,高频闭锁保护在存在频拍现象时可能误动作,这类故障均属保护性能问题。
    2)保护特性变坏。就是在继电保护的动态特性偏离静态特性较远也可能造成动作的错误。分析故障要充分研究动态特性与静态特性的偏差。
    8、继电保护装置投停。操作规定在正常条件下,继电保护和自动装置投入运行或退出运行的操作,要按照值班调度人员命令执行。在投入前要对其回路进行周密检查。其内容如下:一是该回路无人工作,工作票已结束;二是继电器外壳盖好,全部铅封;三是保护定位满足规定数值;四是二次回路拆开的线头已恢复等。值班技术人员如果需投入继电保护和自动装置时,要先投入交流电源,如电压或电流回路等,后送上直流电源。之后要检查继电器触点位置正常状况,信号灯及表计指示正确,再加入信号压板;如果需把保护投入跳闸位置或把自动装置投入运行位置时,要用高内阻直流电压表或万能表测定压板两端应无电压,才可进行投入操作,合上压板。继电保护和自动装置退出时的操作顺序与此相反。如果系统运行方式有很大的改变,造成短路电流变化,影响保护与自动装置的正常工作时,要对保护或自动装置的整定值进行与之相应的改变。反应过量的保护,如过电流或过电压保护等,定值从小到大,要在运行方式调整前改变,在运行方式恢复后调回;定值从大到小,顺序与以上相反。反映欠量的保护,如距离保护或低电压保护等,改变顺序与反应过量的保护相反。保护的时限由短改长,要在运行方式变更前调整,运行方式恢复之后再调回。
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