电力系统继电保护故障分析与处理研究

张哲

摘 要：继电保护设备在整个电力系统运行中占据着十分重要的地位，其能够及时检测发现电力系统存在的故障，第一时间断电保护，避免故障影响范围进一步扩大，有效保证电力系统的安全稳定运行，避免系统故障影响电力正常供应。鉴于此，本文首先分析了电力系统继电保护设备的功能，然后论述电力系统继电保护常见故障及其处理措施，以期能够促进电力行业的可持续发展。

关键词：电力系统；继电保护；故障；处理措施

1电力系统继电保护设备的功能

1.1 能够检测电力系统运行情况

继电保护设备内通常配有各种传感器和监测装置，用于实时检测电力系统中的电压、电流、频率、相位等参数，通过对这些参数进行分析处理，继电保护设备可以判断电力系统是否正常运行，并及时发现异常情况。例如，在电力系统中，如果某个线路出现了过载或短路，会导致电流突然增大，这时候继电保护设备就会发现异常并及时切断故障部位。另外，继电保护设备还可以记录电力系统运行的历史数据，便于后续分析和优化运行[1]。因此，继电保护设备在电力系统中起着非常重要的作用，可以保障电力系统的安全稳定运行。

1.2 能够保障电力系统运行安全

继电保护设备是电力系统中非常重要的保障电力系统运行安全的设备之一。它能够及时检测到电力系统中出现的故障和异常情况，然后采取相应的保护措施，切断故障部位，保护电力设备和电力系统不受损坏。电力系统运行期间可能发生各种类型的故障，如过载、短路、接地故障等，这些故障都可能对电力设备和人身安全造成威胁。继电保护设备能够及时检测到这些故障，并迅速采取保护措施，以避免事故扩大。此外，继电保护设备还可以与其他电力系统设备和控制系统进行联动，实现更加智能化的运行管理，降低电力系统事故的风险。

2 电力系统继电保护常见故障

2.1 开关设备故障

（1）误动作：继电保护开关设备可能会误切断电路，导致电力系统中断电，这种情况通常是由于继电保护装置本身的故障或者其他外部干扰因素引起的。（2）拒动：继电保护开关设备不能正常切断电路，无法保护电力系统，这种情况可能是由于继电保护开关设备内部元器件损坏、烧毁等原因引起的。（3）系统兼容性问题：由于电力系统中各种设备都有其特定的通讯协议和接口标准，如果继电保护开关设备与其他设备不兼容，就可能会影响到整个电力系统的稳定运行。

2.2 触电保护装置故障

触电保护装置通常用于检测电力设备是否带电，并在必要时切断电源，以保护操作人员的安全。如果触电保护装置本身存在故障或者损坏，就有可能无法及时检测电力设备的带电状态，或误切断正常电路，从而带来安全风险。触电保护装置的故障主要表现为：

（1）带电状态检测失效：因为触电保护装置内部元器件老化、损坏或者接线不良等原因，可能导致其不能及时有效地检测电力设备的带电状态，从而无法采取及时的保护措施[2]。（2）灵敏度不足：触电保护装置不能在电力设备带电状态达到一定程度时及时检测到，从而无法及时采取保护措施。（3）拒动：触电保护装置不能正常工作，无法切断电路，导致电力系统无法得到保护。

2.3 互感器饱和

互感器是电力系统中常用的量测设备之一，主要用于变压器、线路等元件的电气参数测量。然而，在互感器的额定容量范围内，当电流达到一定程度时，互感器的磁芯会饱和，导致输出信号失真甚至不准确，继电保护装置不能正确地检测故障发生位置或大小的问题，这种情况可能会导致电力系统出现故障，从而影响整个电力系统的安全稳定运行。互感器保护故障的发生会导致继电保护设备故障检测不准确，当电流较大时，互感器输出信息不能准确地反映电力设备的电气参数，从而导致继电保护装置不能正确地检测故障的位置和大小。

3电力系统继电保护故障处理措施

3.1 定位故障位置

首先，测量电气参数，测量电压、电流等电气参数，以判断故障是否在该电气设备内部发生。其次，通过对继电保护装置输出信号波形的分析，可以判断故障是否出现在继电保护装置内部，同时也可以进一步确定故障的类型和位置。如果不能确定故障的具体位置，需要对继电保护装置的元器件进行检查，以便找到故障产生的原因。再次，环路测试是一种结合了测量电气参数和分析信号波形的方法，可以快速准确地确定故障发生的位置[3]。如果以上方法均无法确定故障的位置，可以采取逐级排查的方法，从电源电路、控制电路、信号输入电路等方面进行检查，直至确定故障的具体位置。通过科学合理的分析和处理手段，可以快速准确地确定故障的具体位置，并采取相应的处理措施，以恢复继电保护装置的正常工作。

3.2 及时更换故障元件

电力系统继电保护设备相关元器件是其保证系统正常运转的关键性要素，故障元器件可能会导致继电保护装置不能正常工作，进而影响整个电力系统的安全稳定运行，在发现电力系统继电保护设备存在故障元件时，应尽快对其进行更换。常见故障元件包括：

保护继电器：保护继电器是继电保护装置最核心的部分之一，若该部分出现故障，则会严重影响电力系统的安全稳定运行。

互感器和电流互感器：互感器和电流互感器是电力系统中常用的测量设备，如果出现损坏或饱和等问题，将会导致继电保护装置无法准确检测电力设备的参数，从而造成误判断[3]。

电容器、电阻器等元器件：这些元器件在继电保护装置中起到连接、滤波等作用，一旦出现故障，将会导致继电保护装置失去连接或信号失真等问题。

故障元件更换过程需注意：更换前应首先确认元器件的故障原因和类型；更换过程中，应按照操作手册或专业人员指导进行，确保更换操作安全可靠；更换后需要进行设备测试和校验，以验证更换元器件后的继电保护装置能否正常工作。

3.3 加强设备日常维护

继电保护装置应该定期清洁，避免灰尘、细小金属碎片等杂物污染；定期进行校准，确保其测量、判断和保护功能准确可靠，检查元器件的固定情况，确保其处于良好状态；定时进行检测，以保证其能够及时发现故障，从而避免事故的发生。

除此之外，利用微机处理故障，微机保护具有快速响应、精度高、可编程性强、自动纠错等优点，可以有效地处理继电保护故障，在处理继电保护故障时，微机保护可以通过软件升级、参数调整等方式，来提高其检测和保护能力。同时还可以对继电保护装置的各种指标进行实时监测和记录，以便及时发现问题并处理。

总之，保持日常维护习惯和利用微机处理继电保护故障是预防和解决继电保护装置故障的重要手段，只有在平时注重维护、及时检修，并充分利用现代化技术手段，才能确保继电保护装置的正常运行[4]。

3.4 提升工作人员安全意识

提高电力安全意识电力系统的组成较为复杂，当电力系统继电保护设备发生故障时，维修人员要用最快的速度找出故障原因，并妥善解决，这就要求维修人员具备较高的专业技能。因此，电力企业需要针对员工的专业技能进行培训，并增强员工的安全意识。

结束语

总而言之，电能的稳定供应对人们日常生产生活至关重要，但系统长时间运行过程中难免发生这样或者那样的故障，继电保护设备的引入，有效降低了系统故障发生几率，降低故障造成的不良影响，为我国电力建设提供更大的帮助，实现电力系统的可持续发展。

参考文献

[1]曹明祥.对电力系统继电保护若干问题的研究[J].现代制造技术与装备，2021，57(06):100-101.

[2]胡金华.电力系统继电保护的运行维护分析[J].电子世界，2021(10):176-177.

[3]王嘉昊，陆昊鹏.电力系统继电保护及故障检测方法研究[J].光源与照明，2021(05):58-59.

[4]马雪梅.电力系统继电保护的常见事故及预防分析[J].时代汽车，2021(07):160-161.