电气继电保护常见故障维修分析

电气继电保护常见故障维修分析

周安文何苏波

周安文何苏波

（广西桂水电力股份有限公司大新发电分公司广西崇左532300）

摘要：为满足生产生活需求，电气设备数量不断增加，并且运行负荷加大，对电网运行的稳定性与安全性要求更高。继电保护是保障电气系统运行安全性的重要措施，能够在故障发生后，迅速确定故障位置，并切断故障设备，缩小故障影响范围。如果继电保护出现故障，势必会在根本上对电气系统运行安全性与可靠性产生影响，因此需要做好常见故障的分析，确定故障发生原因，并采取措施进行优化。本文对电气继电保护常见故障进行了简要分析，并提出了相应维护措施。

关键词：电气系统；继电保护；故障分析

1电力继电保护的概念

继电保护主要是指当变压器、输电线缆和发电机组等出现故障或者短路的时候，自动启用断电的措施来对电力系统设备进行保护，以此来避免变压器、输电线缆、发电机组遭受损害，从而确保电力系统安全稳定的运行，达到实时控制电路的作用[1]。继电保护是电力系统安全稳定运行的保障，对于电力系统的良好运行起着重要的作用。当电力系统出现故障时，继电保护能够自动、迅速地把故障部分从电力系统中去除，并使用无故障部分继续保障电力系统的正常运行，以达到持续不间断供电和保护故障部分不受损害的目的。继电系统一般由输入、测量、逻辑判断、输出执行四个部分组成。现场信号输入后，由测量信号转化为逻辑信号，并按照一定关系的逻辑组合运算进行最终执行，最后输出完成任务。

2电气设备常见故障和故障产生的原因

2.1电气设备常见故障

电气设备常见故障可以分为机械故障和人为故障。机械故障是电气设备中最常见的故障表现，各种机械部件出现问题都可能导致电气设备不能正常工作，引发机械故障。人为故障，指因为疏忽管理、操纵错误等原因导致设备不能正常运转。

2.2常见电气设备故障和原因分析

1）高压电气设备故障和原因分析。国家电网公司规定电压等级在1?000V及以上电气设备为高压电气设备，它主要有以下几种设备故障和发生原因：①电压互感器。故障现象：运行中的电压互感器一侧熔丝熔断。这种现象发生的原因是：电压器感器内部发生相间短路或者一相接地等故障，导致熔丝熔断；二次回路故障；10kV系统一相接地；电力系统发生谐振；②电流互感器。故障现象：电流互感器运行中铁芯过热。这种现象发生的原因是：长期过负载；二次回路开路引起铁芯磁饱和；③避雷针。故障现象：磁绝缘损坏或在运行中发生爆炸。这种现象发生的原因是：避雷针密封不好受潮改变了特性；避雷针元件损坏；④电缆。故障现象：单相接地短路，两相及三相接地短路。这种现象发生的原因是：放电时间过长；电缆线路掉闸。

2）热继电器故障和原因分析。第一种故障现象：用电设备操作正常，但热继电器频繁动作，或者用电设备损坏，热继电器无动作。这种现象发生的原因是：强短路电流通过热继电器，使双金属元件发生永久变形；可调整元件损坏；可调整部件的固定螺钉发生松动或者没在原位置；因长期没进行检修，出现生锈、灰尘堆积或者活动结构卡住、磨损、变形等。第二种故障现象：热继电器动作忽快忽慢。这种现象发生的原因是：热继电器内部某些元件发生松动；检修过程不注意，致使双金属片弯折；外接线螺钉没拧紧。

3）三相异步电动机故障和原因分析。第一种故障现象：电动机温度过高。这种现象发生的原因是：保护装置失灵；机械方面空载损耗率过大；重载下导致单相运行；定子绕组出现接地或者短路。第二种故障现象：电动机运行噪音高。这种现象发生的原因是：缺少润滑致使轴承损坏严重；单相运行；定子绕组接错。第三种故障现象：电动机启动后转速低，无力。这种现象发生的原因是：单相运行，运行后过载；负载过重；定子绕组接错；鼠笼转子导条或端环发生断裂、开焊。

4）自动开关故障和原因分析。第一种故障现象：手动操作自动开关，触头无法闭合。这种现象发生的原因是：失压脱扣器没有电压或者线圈被烧毁；反作用弹簧力太大；机构无法复位脱扣；储能弹簧发生变形或断裂，使得闭合力减小或消失。第二种故障现象：电动操作自动开关，触头无法闭合。这种现象发生的原因是：电动机操作定位开关失效；电磁铁拉杆行程不足；控制器中电容或者整流管的损坏。第三种故障现象：失压脱扣器有噪声。这种现象发生原因是：反作用弹簧力过大；短路环断裂；铁芯工作表面有油污。第四种故障现象：自动开关温度过高。这种现象发生原因是：触头表面烧毁严重或者接触不良；连接两个导电件的螺钉松动；触头压力太低。

3电气继电保护故障解决措施分析

（1）观察法。电气继电保护故障在电力系统运行中比较常见，但是其表现形式多样，造成故障产生的原因也不同，在对其进行分析处理时，可以根据故障表现形式来选择相应措施进行处理。例如当设备将要超负荷运行时，电气设备会因为过压原因而出现短路、线路烧毁等故障，这样便可以通过观察法来确定故障发生位置。如果发现继电保护装置内部有发黄、烧焦气味散出时，则可以确定电力系统故障由继电保护装置导致，维修人员只需要对故障损坏元件进行更换即可，恢复电力系统正常运行状态。

（2）断开法。断开法即利用短接线，选择二次回路中某一段或者某一部分进行人为断开或短接，短接后根据系统运行状态来分析故障是否发生在此路段，对于短接后故障仍然存在现象，则可以确定此路段正常，继续对其他线路段进行短接处理，可以有效缩短故障范围。对于继电保护装置来说，很可能会出现电气闭锁、电流回路开路以及倒闸操作故障等问题，便可以选择用断开法来确定故障发生部位，并选择相应措施进行处理，提高故障检修效率。

（3）对比法。对比法即利用两台型号相同的装置进行性能对比，观察两台装置最终检测结果，通过对各项参数的对比来确定故障发生位置。在实际电气继电保护故障分析中，可以选择用一台信号、性能相同的继电装置来进行测试，保证两台继电装置所有运行条件的相同，对比两台仪表所测信号结果，然后结合以往实践经验来确定故障发生位置，并采取相应措施进行处理。

（4）分析法。在故障发生后，需要对做好所有已知信息的总结分析，包括确定继电保护装置类型，然后记录现在显示参数，将其作为依据，对故障问题进行综合分析。尤其是要确定故障是否因为外部因素导致，然后在确定设备具体故障位置与原因。其中，在选择应用此种方法进行故障处理时，要求检修人员具有丰富的专业经验与扎实的专业功底，尤其是电力运行相关参数等理论知识。然后检修人员经过检查观察后，想工作人员询问生产工艺实施情况，以及故障前参数变化，对装置运行记录进行查询，最终确定故障发生原因，并采取措施进行处理。

结束语

为了确保电气系统安全可靠的运行，我们不仅要掌握继电保护的基本理论知识，还必须结合实际操作，认真分析问题，及时解决处理故障设备或故障点。在此基础上，电气系统才能真正提高人们生活水平、生活质量、生活安全，才能增加社会的经济效益。

参考文献

[1]罗军.电力系统继电保护的分析与设计[J].中国新技术新产品，2014，17：82.

[2]承亮.电力继电保护的故障及维修[J].科技与创新，2014，21：26+29.