继电保护故障案例分析
继电保护故障案例分析范文第1篇
关键词：火力发电厂；继电保护；可靠性；影响因素；电力企业 文献标识码：A
中图分类号：TM774 文章编号：1009-2374（2016）22-0136-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.22.067
火电厂在我国社会生产发展中扮演着十分重要的角色。而最近几年，火电厂生产安全事故的频发为继电保护安全工作敲响了警钟。继电保护工作的水平与火电厂电能生产的效率之间具有十分密切的关系，因此科学合理的继电保护设置方案将会极大地提高火电厂的供电能力，同时也在一定程度上保障生产安全。
1 火电厂继电保护工作的必要性
继电保护工作对于任何一种电力系统的运营都有着十分重要的影响，对于火电厂而言更是重要的电力设备之一。尤其在供电稳定方面，继电保护装置在其中发挥着重要的作用。对于火电厂的日常运行来说，继电保护装置可以在一定程度上保障运行的正常进行，一旦某处发生故障，继电保护装置可以在短时间内对其做出反应，以免对电力设备造成不必要的损害，影响它的正常工作，因此继电保护工作对火电厂来说具有十分重要的意义，具体表现在以下两个方面：
1.1 预警、跳闸
火电厂的继电保护设备在火电厂的日常运行中处于核心地位，对火电厂发电的正常进行有着十分重要的影响，它的应用在一定程度上保证了电厂供电的稳定性。火电厂在日常的生产过程中，不可避免地会发生各种各样的设备故障。这些故障的存在无论是对电厂本身的生产，还是对相关的工作人员都会造成一定的威胁。而继电保护装置的使用则将这种威胁程度降至到了最低水平，因为继电保护装置在故障发生时，能够在短时间内对发生的故障做出反应，同时会根据故障发生的实际情况进行综合分析，进而发出相应的故障预警、跳闸等保护措施。检测维护人员通过一定的故障检测可以快速发现故障点，找到故障原因，并制定相应的解决措施，保障供电的正常进行。另外继电保护装置的设置可以为维修检测人员提供一定的安全保障，当电力系统发生故障时，继电保护装置动作跳闸，电力系统就会停止供电，避免发生更大范围的故障损害，同时对工作人员也形成了一定的保护。
1.2 隔离
隔离作为继电保护装置最基本的功能对保障整个电力系统的正常运行具有十分重要的影响。电力故障发生时，通过隔离作用可以将危险区域的系数降至最低，这样一来将会为检修人员的工作提供一定的便捷，为故障的快速解决提供了一定的基础。一般来说，隔离功能的应用具有较强的针对性，也就是说隔离功能主要就是供电系统中的应用。一旦发生电力故障，供电系统就会处于一种隔离的状态，而发生故障的区域就会在短时间内被隔离孤立，而其他区域的供电仍旧处于正常的状态，这样做的目的是为了避免因一部分故障而导致整个供电系统的瘫痪，影响社会的正常用电。
总的来说，继电保护装置在火电厂电力系统的正常运行中具有十分重要的作用。一方面提高了电力系统的使用性能；另一方面也对电力系统形成了一个有效的保护，避免由电力故障而带来不必要的损害，因此继电保护装置对于火电厂而言是相当重要的，它所起到的作用是其他任何装置所无法比拟的，火电厂的相关部门应当对继电保护装置的设置和应用引起高度的重视。
2 火电厂继电保护可靠性的影响因素
通过上文介绍发现，继电保护装置对保障电力系统的正常运行具有很大的作用，它的使用可以在短时间内发现电力故障的位置，同时当电力设备工作异常时可以做出相应的反应，例如跳闸、隔离等，从而对整个电力系统形成有效的保护。但是从另一角度分析，继电保护装置在正常的使用过程中影响其可靠性的因素比较多，在各种干扰因素的作用下，继电保护装置的使用性能将会在一定程度上降低，从而为整个系统的生产安全埋下安全隐患，接下来本文将对其中主要的影响因素做相应的介绍分析。
2.1 雷电因素分析
雷电对火电厂电力系统的正常运行有着严重的影响，这主要是因为火电厂使用的地网是高阻抗地网。当发生雷电天气时，在电厂避雷针的作用下地网体系中的高频电流的电位会急速升高，这样一来继电保护装置的灵敏性和稳定性将会受到极大的破坏，甚至可能会引起继电保护装置的失灵，影响火电厂电力系统的正常运行。
2.2 电源因素分析
对于继电保护装置来说，直流电源对其使用性能的影响是比较大的。这是因为火电厂不可避免的会发生直流接地故障，虽然分布电容和抗干扰电容在较短的时间内就可以使直流恢复正常，但是即使是短时间的直流回路故障，都将会导致电源的中断或者是电源干扰现象的发生，进而对继电保护装置的稳定性造成不同程度的损害。另外，火电厂的相关电子设备的内部发生逻辑回路故障时会产生一定的继电暂态电位差，这种现象也会对继电保护装置的使用性能造成不利的影响。
2.3 高频因素分析
火电厂的电力系统在运行过程中，如果发电设备的隔离开关动作效率过低，即时间长，速度慢，将会在开关触头之间产生“电弧闪络”的现象，从而在过电压、高频电流、高压电频三者共同作用下在电力设备的周围会形成一个强大的磁场，这样一来将会导致二次侧回路、二次设备的操作可能发生一定的故障。另外，如果磁场的强度大于电子设备逻辑原件的最大承受值，那么继电保护装置的正常运行将会受到一定影响，进而造成运行的异常，给电力系统的稳定运行埋下安全隐患。
2.4 静电因素分析
火电厂内发生静电现象是不可避免的，例如工作人员的衣服长时间处于高压电环境中，就会积累一定量的静电。静电的存在将会对继电保护装置的正常运行造成严重的干扰，尤其在工作人员与继电保护装置进行接触时，这种干扰会在一定程度上增强，严重的会发生放电的现象。这种现象的产生将会对继电保护装置的运行产生不同程度的干扰，例如继电保护装置在放电现象的干扰作用下发生错误的反应，从而对电力系统的正常运行造成影响。
2.5 人为因素分析
火力发电厂的继电保护工作对电厂整个电力系统的正常运行有着十分重要的影响，因此对相关工作人员专业素质的要求比较高，但是我国大部分电厂相关的工作人员的继电保护专业知识较低，这样将会导致继电保护操作失误的概率上升，进而影响继电保护装置的正常运行。部分电厂的继电保护检修人员的专业水平较低，对装置中存在的问题不能够做到及时发现、及时解决，最终可能导致继电保护装置的误动、拒动，从而影响继电保护装置的运行状态。因此火电厂的相关部门应当切实加大对继电保护相关工作人员专业素质的培养力度，提高他们的工作质量，为继电保护装置的正常工作提供保障，避免由人为因素导致电力系统异常现象的发生。
3 火力发电厂继电保护中的缺陷
发电厂中影响继电保护装置正常运行的因素较多，同时也比较复杂，这就在一定程度上增加了电厂的工作难度，为电力系统的运行安全埋下了隐患。因此相关的工作人员应当对其中的各种问题提高认识、综合分析，制定出科学合理的解决措施。下文将火力发电厂继电保护中主要的问题进行分析：
3.1 继电保护设备质量较低
火电厂的继电保护装置对保障电力系统的正常运行有着十分重要的作用，但在部分电厂仍然存在继电保护设备质量不符合相关的使用要求情况，这其中主要的原因有以下两点：第一，火电厂的设备采购人员在进行继电保护设备的采购过程中，没有严格执行相关的采购标准，使得继电保护装置不满足火电厂的使用要求；第二，采购的继电保护设备符合相关的标准，但是由于长时间的工作，电厂相关的工作人员并没有对其进行严格的维护保养，继而导致设备的老化现象比较严重，从而使得继电保护设备的质量不符合使用的基本要求。
3.2 继电保护工作人员的专业素质较低，技术管理水平不高
对于火力发电厂来说，技术管理工作水平对电厂的正常运行有着十分重要的影响，例如在电厂中经常会涉及到对相关设备进行一定的技术更新、改良、维修等，而部分电厂技术管理水平的低下直接影响了电厂相关的设备的工作性能。例如不合理的技术管理方案可能会造成部分电力设备长时间处于高效消耗阶段，缺乏必要的休息和维护，从而使得整个继电保护装置应用性能极大地降低，影响其功能的发挥。另外电厂工作人员专业素质水平参差不齐，甚至部分专业要求较高的岗位却由专业水平较低的人担任。这样一旦继电保护装置发生故障，相应的工作人员由于专业知识的限制，导致故障原因不能在短时间内被发现，这将严重影响继电保护装置的运行水平，甚至继电保护装置在工作人员操作失误的情况下产生不可逆转的损害，进而对继电保护设备今后的使用造成严重的影响，同时对电力系统供电的稳定性也造成了不同程度的破坏。
3.3 电力系统设计方案不合理
火力发电厂的电力系统设计方案对整个供电系统的稳定性具有十分重要的影响。但对于部分火电厂而言，电力系统的设计方案还是存在一定问题的。例如设计人员在进行方案设计的过程中没有严格执行相关的设计标准、搜集的相关参考资料不完整、对电力继电保护设备了解不透彻等，这些都严重影响着继电保护设备性能的发挥。尤其是在保护技术方面，部分设计人员没有用高标准来要求自身的工作水平，对设计环节没有引起足够的重视，进而导致电力系统中存在的缺陷较多，影响继电保护的水平。
4 提高电厂继电保护可靠性的措施
继电保护为保障电力系统的正常运行提供了坚实的基础。但就当下我国电厂继电保护的水平分析发现，其中存在着较多的问题，且这些问题的存在对电厂供电稳定性等造成了严重的影响。因此对于火电厂来说，解决这些继电保护问题刻不容缓，接下来就如何切实提高电厂继电保护可靠性进行一定的分析：
4.1 提高电力设备质量，保障设备维修水平
首先，火电厂的相关部门在进行电力设备采购的过程中，应当对设备的质量进行严格的控制。例如购买的设备必须符合相关的电力使用标准，同时还应当对电力设备生产厂家的相关资质进行一定的监督，以进一步保障购买的电力设备质量。其次，长时间的使用将会在一定程度上降低继电保护设备的质量，使得发生设备故障的概率增加，影响电力系统的正常运行。因此火电厂的相关部门应当加大对继电保护设备的维护力度，进行定期检测，一旦发现问题及时进行解决，保障继电保护设备的使用性能。另外，火电厂的相关部门还应当将继电保护设备的维护纳入到工作的重点中去，为电力设备今后的安全运行提供保障。
4.2 加大对技术管理的重视力度，建立一支专业素质高的队伍
对于火电厂的电力设备来说，高质量的维护技术能够在一定程度上保证设备的正常运行。正确的操作步骤能够保证电力设备的使用性能，因此在某种程度上可以说，人员的专业素质水平与设备的正常运行有着密切的关系。高素质的工作人员可以规范地完成设备的安装、操作、维护等，进而为继电保护系统的正常运行提供了基础，而高效的技术管理方案的实施可以在一定程度上保障电力系统的有序进行。因此对于火电厂来说，首先，应当加大对技术管理的重视力度，并建立健全相应的管理制度，规范工作人员的操作行为。电厂在进行技术管理的过程中应当对其中的核心技术进行针对性的计划管理，从多个角度落实技术管理的开展，另外还应当对一些老旧的继电保护设备进行升级改造，使其满足当下电力系统运行的基本要求；其次，火电厂在进行相关工作人员招聘的过程中，应当对应聘人员的专业素质进行严格的审查，提高招聘的专业门槛，建立一支专业素质较高的继电保护工作队伍，为今后继电保护工作质量的提高打下坚实的基础；最后，对现有的工作人员应当加强相关的专业素质培训，为提高火电厂工作人员的整体水平奠定基础。
4.3 保证电力系统的设计规范，提高系统的运行性能
对于火电厂而言，电力系统设计方案的科学与否与电厂的正常运行有着密切的关系，因此电厂应当加大对电力系统设计方案的重视力度。首先，在进行电力系统设计的过程中，应当挑选一支优秀的设计队伍，保证设计方案的质量水平；其次，应当加大对电力系统设计方案的投资力度，对一些老旧的继电保护设备进行淘汰，引进新型的电力设备，为保障系统的整体运行水平提供基础；最后，加大对设计方案的审核力度，必要时可以聘请相关的专家对电力系统设计方案的可行性进行严格的审查，一旦发现其中的问题应当进行及时的解决，避免留下不必要的安全隐患。这样将会为继电保护系统的安全运行提供强有力的保障。
5 结语
综上所述，继电保护系统的性能对火电厂电力系统的安全运行有着十分重要的影响，因此切实提高继电保护可靠性是十分必要的。但是部分火电厂的继电保护系统中还存在着一定的问题，且这些问题的存在对电力系统的运行产生了不同程度的不利影响，因此火电厂的相关部门应当加大对这些问题的重视力度，并制定科学可行的解决措施，为保障供电稳定提供保障。
参考文献
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继电保护故障案例分析范文第2篇
继电保护在电力系统发生故障时，能够快速切除故障设备，以保障系统的正常运行。传统的故障分析法一般是通过查看保护装置的动作和录波的打印报告，分析故障录波器的录播来发现故障，程序非常繁琐，无法追踪到装置内部工作情况和潜在问题。
一、智能变电站故障可视化概述
智能变电站向全面支撑调控一体化转变，其中在此基础上的智能告警和故障信息分析决策功能是其高级应用的最重要技术之一。主要表现为：挖掘事故中事件顺序记录、信号、保护装置以及故障录波等数据，对这些数据进行综合分析，以直观的可视化界面综合展示分析结果。
数据11是继电保护装置中间节点以及动态逻辑，其中监控主机、调度中心和动态记录装置为数据接收方。数据12是用于分析展示的故障录波信息，其中调度中心和综合应用服务器是数据接收方。工作原理为：通过保护故障记录信息流对继电保护故障进行可视化分析，综合分析应用服务器采集装置中间节点数据，再结合保护装置逻辑图、内部监控点数据，可视化展示分析结果。
二、G语言
G语言是由国家电力调度控制中心提出的电力系统图形描述规范，是基于公共信息模型中图形交换发展的新型电力系统图形描述语言，是可扩展标记语言标准基础上的纯文本语言，将基本绘图以外的常用电网图形符号定义成土元模板，生成简化图形的解析过程。
另外，G语言定义了连接线和端子，以及图形颜色和消隐，起到了描述图元连接关系的作用，具有对普通动态二维图形描述的功能。Key id在G语言的每一个图元中都定义了，用于解决图形和数据关联的问题。G语言将电力设备和电网信息通过图形的方式表达出来，并作为高效存取以及交换电力图形、数据的支持，具有较强的通用性。
三、保护逻辑图的描述方法
1、 保护逻辑图基本图元
基本图形元素：A.状态量输入：key id取中间节点文件状态通道号，有一个输出端子，输出端子的key id 取通道号值。B.状态量输出：key id 取状态信号通道号，有一个输入端子，其key id 取对应通道号值。C.“与/或”门：其中key id是自定义，储存判断结果，包含输出、输入端子，8进1出为支持最大。
各个基本图元的属性都含位置坐标，图元实例化用于描述元件在图形中的位置，连接线存在多个拐点，为表达其位置关系含有对各位指属性。
2、保护逻辑图的逻辑关系
保护逻辑图绘图操作是使用预定义的基本图形元素、基本绘图元素，其中各图元素的连接关系由连接线决定，并将其联系关系储存在图元实例。基本图形元素key id用作中间节点文件数据传递、结果判断。各基本图形元素以及连接线内部存在保护逻辑图的逻辑关系。
3、 中间节点文件
中间节点文件分为中间文件和描述文件，其文件后缀分别为：.mid/.d e s.中间文件存储模拟量、相对时标、开关量通道值。描述文件用于描述中间文件数据存储格式，一部分用作对中间文件的说明，包括模拟量名称、序号、模拟量量纲、
数字量名称和类型、;另一部分用于存储保护逻辑图。描述部分d e s标记，则G标记图形部分。
四、故障可视化分析
1、生成故障信息
继电保护装置启动后会产生故障录波文件、动作情况简报文件、故障信息文件、中间节点文件。其中，当装置启动故障录波文件和中间节点文件会同时产生两段时间一致的记录。故障录波文件仅包含本次启动的概要信息，用于初步故障分析，而中间节点文件包含了故障录波文件信息之外，还包含了保护装置内部逻辑的动作详细数据，主要用于对故障详细的分析。
2、事故可视化分析
故障录波分析工具是保护逻辑可视化分析的载体，其结合了中间节点文件、故障简报、故障录波文件，并以时间作为线索进行综合分析，将故障过程中各个保护功能原件的逻辑，按照时间先后顺序清晰化的再现。
保护逻辑图在进行可视化分析过程中，图形绘制将各节点动作情况在基本图元定义为高亮显示。其中，每个图元包含1个用于表示图元状态的state;图元内部对象包含用于表示图形元素、所有被定义元素的s t a。图形根据不同值显示不同风格就是st a的功劳。连接线根据key id 3的值进行条件绘制，st a为0，绘制黑色线;为1，绘制红色线。这样可使显示更加简介直观。
3、 互操作方式分析
G语言作为电力系统标准的图形描述语言，被保护逻辑图用作自描述，以及G图形处理工具被综合应用服务器用作解析，实现不同厂家之间的互操作。由于各厂家在实际运用中采用不同操作习惯，所以互操作方式一般分为两种情况：
(1)采用G语言方式的厂家，不需要做其他工作，直接配合，并可以保证故障分析风格显示一致;
(2)当厂家采用其他方式，那么即安装调试可视化故障分析插件便可。此外，不管该工程有多少型号装置都只需要一个插件足够，无需多个插件。可视化分析app使用条件：附加参数调用，文件名file为全路径，.cf g为后缀，波形通过“.ex e file”调用。
五、实际应用分析
保护逻辑图G语言生产模块的开发，是根据继电保护逻辑图的自描述方案，并由可视化逻辑设计软件集成。在对程序便宜进行保护时，可视化回放G语言保护逻辑图文件是根据程序设置自动生成，并且保护程序代码包含了此文件，为保护程序以及可视化保护逻辑图的一致作重要保障。中间节点文件在保护装置启动时录播自动产生，并存于.d e s文件当中。
其配套解决模式是在G语言继电保护逻辑图自描述方案基础之上开发的，并集成与波形分析工具，波形分析工具同时也会增加保护逻辑图故障可视化回放功能，并在录波文件启动时自动打开中间节点文件，同步回放和分析可视化保护逻辑图以及故障波形。
整个过程简述：保护装置启动会自动生成故障简报文件、故障录波文件、中间节点文件以及扰动通知，然后故障信息文件通过故障录波器从文件服务调取和上传。由此可见，故障录波器、调度端口、综合应用服务器都是具有故障可视化分析功能的。
六、结语
综上所述，本文提出的继电保护装置故障可视化分析方案，保护逻辑图采用了电力系统图形标准描述规范，也就是G语言进行自描述，通用G语言解析工具被后台服务器用作解析保护逻辑图和可视化回放分析。该方案不仅解决了设备间的互操作问题，还解决了保护程序和逻辑图不符合的问题，通用性和操作性都很强。
继电保护故障案例分析范文第3篇
关键词：继电保护；连环性；隐蔽性
继电保护是一门综合性的学科，它集数学、电子、电力、通讯等于一体，同时也是一门实践性很强的技术，继电保护问题既需要科学的理论，也需要处理工程问题的技巧。本人立足实践，从事继电保护10多年，发现了许多问题，积累了一些经验，现和大家一起探讨。
1 案例一
某110kV变电站110kV194断路器在热备用状态下重合。
1.1事故经过
×年×月×日，天气阴雨连绵，某110kV变电站110kV194断路器在热备用状态下重合，保护装置重合闸灯点亮，重合闸压板在合位，六氟化硫断路器储能电机在不停的打压。根据故障现象，首先排除断路器机构偷合的可能性，应该从保护的动作逻辑去考虑问题。
1.2原因分析
(1)重合闸压板打在投的位置，给开关重合闸提供了可能。运行规程规定热备用的断路器是不允许投重合闸的，运行部门管理不善。忘记退掉了。
(2)保护装置重合闸逻辑存在缺陷，没有采用“不对应”原理，采用的是只监视TWJ状态，即TWJ断开充电。正确的做法是采用合后继电器的动合触点与TWJ的动合触点串联。其实在上述原理下，若先给保护装置电源，后给断路器控制电源，重合闸同样会出口。
(3)直接原因为六氟化硫断路器储能限位开关靠近背档板，雨水渗了进去，致使接点接触不良，断路器发生控制回路断线，TWJ由合变分，保护装置充电，在经过一段时间，控制回路恢复正常，TWJ由分变合，断路器发生重合。
(4)储能限位开关接点接触不良，此时拌由储能电机打压应由过流过时继电器闭锁控制回路，经检查继电器损坏。
1.3经验教训
从这个案例分析原因中可以看出，如果雨水进不到断路器机构内，断路器储能限位开关接点就不会接触不良，即使接点接触不良，若此接点和合后继电器的动合触点串联，重合闸就不会出口，或者过流过时继电器动作重合闸也不会出口。即使重合闸出口，若运行人员不投保护重合闸压板，断路器也不会合闸，所以它们之间存在着连环性。隐蔽性则体现在：其一，保护和断路器厂家设计上的缺陷，保护人员不容易发现，其二，保护人员对保护装置校验的很多，却忽略了对开关机构内继电器定值的校验。所以作为一名继电保护工作者，我们平时应该把工作中的每一个环节都做好，不留死角。对机构内的过流过时继电器做好校验工作，还有防跳和非全相继电器。保护和开关厂家在设计方面多加考虑，避免类似的情况发生。加强运行人员的责任心，加强运行人员理论水平的提高。
2 案例二
某110kV变电站全站失电。
2.1事故经过
本站110kV两趟进线，桥接线，主变高压侧开关和进线共用开关。某日保护人员在主变保护屏后测试110kVI母电压。发生110kVI母PT失压，备自投动作，主供跳开，备供未合，全站失电。
2.2原因分析
(1)二次电压线A630凤凰端子排扣反。不动时与下面端子排B630还有一定间隙，此时电压正常，当测试A630时，由于表笔线对A630凤凰端子排的压力及晃动和B630发生短路，二次空气开关跳闸，110kVI母PT失压。首先排除了万用表没有问题，对端子排仔细检查发现扣反。
(2)有流闭锁定值设置过大，此时负荷较轻，备自投没有被闭锁住。
(3)跳主供开关的线接在手跳回路中，手跳把备自投给闭锁掉了，致使备供没有合上，全站失电。
2.3经验教训
从这个案例分析原因中可以看出，如果凤凰端子排没有扣反，PT就不会失压，即使PT失压，还有电流把关，备自投也不会动作，即使备自投动作，被供开关合上，全站也不会失电，可见它们存在着连环性。隐蔽性则体现在：其一，端子排扣反，平时肉眼是看不出来的，其二，定值是定值管理人员下发的，他们不下现场，现场实际负荷电流的大小只有保护人员才知道。所以作为一名继电保护工作者平时应加强对基建验收的把关，根据继电保护二次回路验收规范。用摇表对二次回路的绝缘测试合格。定值管理人员应加强对定值审核力度，定值大小要结合现场实际负荷情况下发。现场继电保护人员应该对保护进行整组传动，对二次回路的原理有比较深入的了解，坚决消除“重装置，轻回路”的错误思想。
3 案例三
某220kV变电站220kV东母线失灵保护动作。
3.1事故经过
×年×月×日，某220kV变电站220kV出线243双套纵联保护B相动作，B相断路器跳闸，重合闸动作于永久性故障，243断路器三相跳闸。由于B相故障电流依然存在，220kV母差失灵保护动作跟跳243断路器，随后跳开母联200断路器，最后跳开东母所有出线间隔，造成220kV东母失电。
3.2原因分析
(1)本间隔防跳采用的是机构内防跳，即电压型防跳，防跳的关键在于辅助开关常开接点转换时的时间要大于防跳继电器的动作时间，以保证防跳继电器有足够的时间吸合。但实际辅助开关常开接点转换时的时间30ms小于防跳继电器的动作时间为50ms。
(2)其中有一套保护系统重合闸时脉宽为120ms，大于断路器合闸时间和断路器合分操作时辅助开关转换时间之和，在断路器第二次分闸后依然存在合闸脉冲信号。由于防跳继电器的动作时间大于辅助开关合分转换时间，防跳继电器带电时间过短不能有效吸合，导致防跳回路不起作用不能切除合闸信号，断路器再次合闸。
(3)此断路器液压机构的合闸闭锁值设置过低，使得断路器分一合一分后又合了1次，此时分闸油压闭锁启动，导致需重新补压非全相动作进行分闸，实际上非全相动作之前故障已被母线失灵保护切除。开关保持在断位。增加了保护人员判断故障的难度。
3.3经验教训
从这个案例分析原因中可以看出，如果重合闸脉宽合适，断路器不会二次重合，即使二次重合脉冲存在，防跳回路也不会让断路器二次重合，即使防跳回路没有闭锁住，断路器如果只能进行一个合一分一合的操作循环，闭锁分合闸操作回路，断路器也不会二次重合。隐蔽性则体现在断路器机构内分立元件之间的配合以及和保护装置的配合，需要临时接人便携式录波器才能够监测到。所以作为一名继电保护工作者应督促断路器厂家提高二次回路分立配合元件的质量、选型和技术水平，满足微机保护动作速度快的要求。应该加强对新投运六氟化硫设备机构内二次回路的现场全面验收管理工作。
综上所述，几个案例之间虽然它们动作情况不同，但是它们有一个共性，就是动作的连环性和隐蔽性。若是继电保护把住其中任何一个环节的话，就不会不正确动作。每次继电保护不正确动作，都带来很大的隐蔽性，需要继电保护工作者投人很大的精力和时间去查找，期间还需要他们具备丰富的理论知识和平时不断积累的经验。
继电保护故障案例分析范文第4篇
【关键词】微机线路保护；重合闸充；故障处理；研究
0.前言
我国微机保护装置经过近二十年的发展、更新、升级，其理论、原理、性能、功能、硬件已经相当完善，能够最大程度适应电力系统运行需要，过多对微机保护装置的干预，对电网的安全运行反而是不利的。目前，我们运行管理的理念和观念却还处在一个趋向保守的状态，在微机保护装置运行、管理上存在不少的误区，已经严重影响到变电站自动化进程。本文主要分析了微机线路保护装置重合闸的充电条件及发生“异常自动重合”的主要原因，并提出了相应的现场解决方案。
1.故障事例
电力系统的故障中，大多数是送电线路的故障（特别是架空线路），电力系统的运行经验表明架空线路的故障大都是瞬时的，因此，线路保护动作跳开开关后再进行一次合闸，就可提高供电的可靠性。进入20世纪90年代后，微机保护装置开始推广应用，继电保护微机化率已达100％。但多年的现场实际应用中，发现中低压线路微机保护（如：LFP-900系列线路微机保护）的控制回路与重合闸回路之间的配合有问题，导致微机线路保护出现多次“异常自动重合”的现象。
事例1：2011年10月28日，某110 kV变电站1台10 kV出线开关（该开关为SIEMENS-8BK20手车开关，保护配置为LFP-966微机线路保护）在线路故障时重合未成，调度发令将该开关置于“试验”位置（即将线路转为检修状态），值班员在将手车开关由“工作”位置移至“试验”位置后开关即自行合上，保护装置的保护动作报告为重合闸动作。
事例2：2011年11月1日，某220kV变电站1台110 kV出线开关（该开关为GIS组合电气开关，保护配置LFP-941微机线路保护）在线路故障时重合未成，调度发令该出线改线路检修状态，值班员在将该单元的线路刀闸拉开后，将GIS汇控柜内的“远方/就地”开关切至“远方”时开关自行合上，保护装置的保护动作报告亦为重合闸动作。
以上2个事例中，实际动作情况均出现“异常自动重合”现象，为现场工作带来极大困扰。
2.原因分析
针对上述情况，继电保护人员结合现场操作的步骤及微机线路保护的重合闸充、放电条件，进行了详细的分析。
LFP-966，LFP-941微机线路保护装置的重合闸充电条件有3个（见图1）：（1）保护装置内的双位置继电器KKJ在合闸状态；（2）保护装置内的跳闸位置继电器TWJ在分闸状态；（3）外部无闭锁重合闸信号。
这3个条件为“与”的关系，只有三者全部满足，重合闸才会充电。图1中，KKJ为双位置继电器；BC为外部闭锁合闸开入量；TWJ为分闸位置继电器；CH为重合闸投退软压板；CHJ为重合闸出口中间继电器；tcd为重合闸充电时间；tch为重合闸延时时间。由此可见，现场运行操作中，必是由于在特定条件下，全部满足了3个条件，才会出现“异常自动重合”的现象。
事例1中，当开关重合未成后，值班员未将保护的双位置继电器KKJ复位，至使开关的控制回路在“不对应”状态（KKJ在合闸状态，断路器在分闸状态），当手车开关由“工作”位置移至“试验”位置过程中，开关的联锁机构位置辅助接点S33断开，造成TWJ继电器失磁返回，此时满足重合闸充电条件，重合闸开始充电，手车开关到“试验”位置时（时间超过15 s，重合闸已充好电），S33接点接通，TWJ继电器励磁动作，此时满足重合闸不对应启动条件，重合闸保护动作出口合上开关（见图2）。
图中，S33为联锁机构位置行程接点（试验、工作位置通）；S1为开关辅助接点；S3为弹簧储能接点。事例2中，当开关重合未成后，值班员亦未将保护的双位置继电器KKJ复位，至使开关的控制回路在“不对应”状态。而GIS组合电气开关的二次回路设计，将刀闸的操作切换开关的接点接在断路器的控制回路中，这种设计考虑了就地操作刀闸时可以闭锁断路器的操作。因此实际运行中，当运行人员操作出线刀闸时，一旦将GIS汇控柜内“远方/就地”切换开关切至“就地”时，断路器的合闸回路断开，造成TWJ失磁返回，此时重合闸开始充电，而操作完出线刀闸后，运行人员将切换开关切至“远方”时又接通断路器的合闸回路，TWJ励磁动作，此时重合闸充电完成，保护装置又判断路器在“不对应”状态，满足重合闸不对应启动条件，重合闸保护动作出口合上开关。
而在正常遥控、手动分开断路器时，KKJ继电器被复位（分闸状态），重合闸不能充电，无论TWJ如何动作，不能满足重合闸充电条件，也就不会出现“自动重合”的现象了。
3.解决方案
根据以上分析，解释了断路器在特定条件下发生“异常自动重合”现象的原因。据此分析，结合现场情况，继电保护人员提出了4种解决方案：
（1）运行人员在发生断路器保护动作跳闸、重合不成后调整断路器状态时，必须先用人工方式对微机线路保护的双位置继电器KKJ进行复位，使微机线路保护的重合闸不能充电，再进行其他的操作；
（2）运行人员在发生断路器保护动作跳闸、重合不成后调整断路器状态时，必须先将保护装置的直流电源断开，操作结束后再恢复保护装置的直流电源；
（3）考虑将保护装置的TWJ、HWJ继电器的常闭接点串接后作为闭锁重合闸保护的开入量接入保护，在控制回路断线时闭锁重合闸，但保护装置的备用接点中无符合此要求的接点，不能实现；
（4）联系厂家修改保护程序，将充电条件的第二条改为由合闸位置继电器HWJ判别，但改动已成熟运行的保护装置内部程序，是否会对其他保护的正确性和可靠性造成影响，难以评估。
经过比较，可行的为第一条方案，继电保护人员将造成微机线路保护在特定条件下发生“异常自动重合”的原因给运行人员做了详尽的分析，公司运行部门亦梳理了所有特定条件下会出现“异常自动重合”现象的线路，并修改现场运行规程，明确规定了操作步骤。
通过规范操作步骤的方法，一举解决了中、低压线路微机保护控制回路与重合闸回路之间存在的配合问题，经过实际运行，该措施是有效的。目前，公司此类线路保护均运行正常，且在特定条件下均再未出现“异常自动重合”现象。
参考文献：
[1]高永昌.电力系统继电保护[M].北京：水利电力出版社1990.
[2]崔家佩，等．电力系统继电保护与安全自动装置整定计算［M］．北京：中国电力出版社．
[3]陈曾田，电力变压器保护（第二版）［M］．北京：中国电力出版社．
继电保护故障案例分析范文第5篇
关键词：继电保护，故障信息，小波变换，自适应。
中图分类号： TM774 文献标识码： A 文章编号：
1、引言
继电保护是一门理论和实践并重的科学技术，与电力系统的发展息息相关。19世纪末，人们为了防止发生短路时损坏设备就已经开始利用熔断器这一中介，从而建立了过电流保护原理。1905~1908年出现电流差动保护，而自1910年起，方向性电流保护的广泛使用，更是推动了20世纪20年代初距离保护的产生。到20世纪30年代初，已经出现了快速动作的高频保护[1]。因此，从继电保护的基本原理来看，现今普遍应用的继电保护原理基本上在20年代末就已建立，迄今在保护原理方面没有出现突破性发展。从实现保护装置的硬件来看，自1901年出现感应型继电器开始，大体经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微型计算机式等发展阶段。因此，纵观继电保护将近100年的技术发展史可以看出，虽然继电保护的基本原理早已提出，但它总是根据电力系统发展的需要，不断通过相关科学技术的最新成果得到发展和完善[2]。
2、故障信息与继电保护技术
检测故障信息、识别故障信号是继电保护的首要任务，它据此做出是否保护出口跳闸的决定。因此，故障信息的识别、处理和利用是继电保护技术发展的基础，不断发掘和利用故障信息对继电保护技术的进一步发展有着重要意义。
新型继电保护的重要理论之一是建立在暂态故障信息基础上的小电流接地保护与行波保护。而应用暂态量发展出的利用高频故障电压、电流信号的超高速继电保护原理，已经被广泛使用并获得了许多重要成果，例如利用高频故障电压信号，对串补超高压输电线路的保护设置。该保护原理是基于故障点高频故障电压信号的非联合保护，但仍具有联合保护方案的优势；该方案使用组合调谐设备和输电线路阻波器来检测保护区域内的高频暂态故障信号（频率为70~81 kHz，可根据实际情况而定），使用其带阻特性可以区分内部故障和外部故障；该装置使用一个特殊设计的信号处理器来获取高频电压信号，可以完全满足超高压串补线路对保护装置的可靠性和安全性要求[3]。
总之，为了满足电力系统快速发展的需求，故障信息的发掘、提取与利用是继电保护技术发展的重要课题。新算法的引入为高频暂态信号的应用提供了可能性，但行波保护尚未成熟，仍存在一些有待探讨的问题。
3、计算机在继电保护领域中的应用
计算机在继电保护中的应用可以分为以下两类：
a. 计算机的出现，使许多原有理论得以最大程度得实现。例如早期就有人提出神经网络在电力系统中的应用问题，但训练神经网络所需的庞杂计算量以及传统计算方法对继电保护快速性的约束都限制了该理论的实际应用。而计算机的高速运算能力却轻松解决了这一问题。
b. 借助计算机开发的新理论与新技术，继电保护领域迎来了新一轮的革新。这其中较为成功的案例就是建立在暂态量基础上的、充分利用了计算机特性的行波保护原理。
虽然计算机在继电保护中的作用举足轻重，但其应用仍然存在一些问题。目前研究开发的多为通用型和用于自动控制系统的芯片，尚无继电保护装置专用芯片。由于电力系统继电保护对实时性和可靠性有着近乎苛刻的要求，开发微机型继电保护装置的专用芯片是计算机在继电保护领域中得到进一步发展应用所不可或缺的基础。
4、小波变换与继电保护
近几十年来，小波变换理论在工程界引起了极大反响，它被认为是傅里叶变换的重大发展，目前已在宇航、通信、遥感技术、数值分析等领域中被广泛应用。
众所周知，继电保护的首要任务是正确检测出故障。而电力系统中出现故障时通常都伴有奇异性或突变性，这对继电保护提出了更高的要求。为了增大输电线传输容量和提高系统稳定性，减小继电保护装置的动作时间是一种简单有效的措施。目前，利用小波变换的奇异性检测及模极大值理论已提出了实现故障起动和选相的方法，这种方法的主要特点就是快速性和可靠性。小波变换分析的应用能为快速可靠地检出行波信息提供有效保障，基于小波变换的继电保护装置必将在电力系统发挥其巨大作用。
5、自适应继电保护
自适应继电保护是20世纪80年代提出的一个较新的研究课题，它是根据电力系统运行情况和故障状态的变化，实时改变保护原理、性能、特性、定值的一种技术方法。自适应原理在继电保护领域的主要应用有自适应重合闸、自适应馈线保护、对串补输电线路的自适应保护以及自适应行波保护。下面以反时限过电流保护为例说明自适应过电流保护的基本原理。
在最大负荷电流IHmax的条件下，过电流保护的整定值为：
IDz= KIHmax（1）
根据式（1）可选用一条反时限特性，表示为：
t = f(I) （2）
当线路故障时，如果短路电流小于式（1）的定值，按上述特性动作的过电流保护将不能检出故障，但通过对负荷电流的实时监视，便可根据实际负荷电流IH自动改变定值，使保护具有更灵敏的另一条反时限特性：
t =φ (I)（3）
运用自适应原理的继电保护能克服同类型传统继电保护中长期存在的问题，它是继电保护智能化的一个重要组成部分。计算机为自适应继电保护的进一步发展提供了良好的技术支持。
总体来讲，新型继电保护的发展趋势是高速化、智能化与一体化。对故障信息的研究与利用是发掘继电保护新原理的基础；计算机为充分利用故障信息提供了技术支持；新算法为继电保护的进一步发展提供了拓展空间；而自适应保护则是继电保护智能化发展的趋势。
参考文献
[1] 葛耀中. (1996). 新型继电保护与故障测距原理与技术[M]. 西安: 西安交通大学出版社.
