1引言

近10年來，微機保護在電力系統(tǒng)得到廣泛應用。但微機繼電保護裝置的動作過程不像模擬式保護那樣直觀，造成了微機保護事故發(fā)生有其自身的特點。分析與總結(jié)微機繼電保護事故處理特點的目的在于掌握一般規(guī)律，快速有效地處理事故，避免因繼電保護原因引發(fā)電網(wǎng)或設(shè)備事故，確保電網(wǎng)的**穩(wěn)定運行。

2微機繼電保護事故處理的一般原則

2.1科學的實事**的態(tài)度

繼電保護的事故的處理不僅涉及運行單位和個人，且一旦拒動或誤動，必須查明原因，并力圖找出問題的根源所在，以便徹底解決問題。這必將涉及到事故的責任者，甚至可能接受相當嚴厲的處罰。事故發(fā)生后的許多資料和信息都可能被修改或丟失，給事故分析帶來較大難度甚至查不出原因，存在的問題無法得到解決，系統(tǒng)類似的設(shè)備無法吸取事故教訓。因此，事故的調(diào)查組織者必須堅持科學的實事**的態(tài)度。

2.2理論與實際相結(jié)合

繼電保護的事故處理不僅涉及繼電保護的原理及元器件，而且現(xiàn)場處理繼電保護事故的經(jīng)驗表明：大部分繼電保護事故的發(fā)生與處理過程與基建、安裝、調(diào)試過程密切相關(guān)。掌握足夠必要的微機繼電保護基本原理及一般繼電保護理論是分析和處理事故的首要條件，但足夠的豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗往往對準確分析與定性事故又起著關(guān)鍵作用。

3微機保護事故的種類及原因分析

3.1定值問題

3.1.1整定計算的誤差

由于設(shè)備特性尚未被人們掌握透徹，很多數(shù)據(jù)依存于經(jīng)驗值和估算值，繼電保護的定值不容易定準，且電力系統(tǒng)的參數(shù)或元器件的參數(shù)的標幺值與實際值有出入，有時兩者的差別比較大，則以標幺值算出的定值較不準確，使設(shè)定的定值在某些特定的故障情況下失去靈敏性和可靠性。設(shè)計、基建、技改主管部門應及時、準確地向保護計算人員提供有關(guān)計算參數(shù)、圖紙，施工部門在調(diào)試完保護設(shè)備后也應及時將有關(guān)保護資料移交運行部門。

3.1.2人為整定錯誤

人為整定的錯誤的情況主要表現(xiàn)為：看錯數(shù)值；TA、TV變比計算錯誤；在微機保護菜單中找錯位置，定值區(qū)使用錯誤；運行人員投錯壓板（聯(lián)結(jié)片）等錯誤都曾造成事故的發(fā)生。產(chǎn)生上述情況的主要原因：工作不仔細，檢查手段落后；有些微機保護裝置菜單設(shè)計不合理，過于繁瑣，人性化概念差等容易造成現(xiàn)場操作人員的視覺失誤。從現(xiàn)場運行工況來看，避免上述情況發(fā)生的主要措施是在設(shè)備送電之前由至少兩人再次進行裝置定值的校核。

3.1.3裝置定值的漂移

(1)元器件老化及損壞

元器件的老化積累必然引起元器件特性的變化和元器件的損壞，不可逆轉(zhuǎn)的影響微機保護的定值，現(xiàn)場曾發(fā)生過因A/D轉(zhuǎn)換精度下降嚴重引發(fā)事故的情形。

(2)溫度與濕度的影響

微機保護的現(xiàn)場運行規(guī)程規(guī)定了微機保護運行的環(huán)境溫度與濕度的范圍。電子元器件在不同的溫度與濕度下表現(xiàn)為不同的特性，在某些情況下造成了定值的漂移。

(3)定值漂移問題

現(xiàn)場運行經(jīng)驗表明：如果定值的漂移不嚴重，一般不影響保護的特性。如果定值的偏差≤5%，則可忽略其影響，當定值的偏差≥5%時應查明原因，才能投入運行。變電站要加強定值的核對工作，且應選擇有足夠良好運行工況的裝置。

3.2電源問題

3.2.1逆變穩(wěn)壓電源問題

微機保護逆變電源的工作原理是將輸入的220V或110V直流電源經(jīng)開關(guān)電路變成方波交流，再經(jīng)逆變器變成需要的+5V、±12V、+24V等電壓，其在現(xiàn)場容易發(fā)生的故障分成以下情形。

(1)紋波系數(shù)過高

變電站的直流供電系統(tǒng)正常供電時大都運行于“浮充”方式下。紋波系數(shù)是指輸出中的交流電壓與直流電壓的比值，交流成分屬于高頻范疇，高頻幅值過高會影響設(shè)備的壽命，甚至造成邏輯錯誤或?qū)е卤Ｗo拒動。因此要求直流裝置要有較高的精度。

(2)輸出功率不足或穩(wěn)定性差

電源輸出功率的不足會造成輸出電壓下降，若電壓下降過大會導致比較電路基準值的變化，充電電路時間變短等一系列問題，從而影響到微機保護的邏輯配合，甚至邏輯功能判斷失誤。尤其是在事故發(fā)生時有出口繼電器、信號繼電器、重動繼電器等相繼動作要求電源輸出有足夠的容量。如果現(xiàn)場發(fā)生事故時，微機保護有時無法給出后臺信號或是重合閘無法實現(xiàn)等現(xiàn)象時，應考慮電源的輸出功率是否因元件老化而下降。對逆變電源應加強現(xiàn)場管理，在定期檢驗時一定要按規(guī)程進行逆變電源檢驗。長期實踐表明，逆變電源的運行壽命一般在4—6年，到期應及時更換。

3.2.2直流熔絲的配置問題

現(xiàn)場的熔絲配置是按照從負荷到電源**比**熔斷電流大的原則配置的，以便保證在直流電路上發(fā)生短路或過載時熔絲的選擇性，但是不同熔絲的底座沒有區(qū)別，型號混亂，運行人員難以掌握，造成的后果是回路上過流時熔絲越級熔斷，建議設(shè)計者應對不同容量的熔絲選擇不同的形式，以便于區(qū)別。同時現(xiàn)行微機保護使用的直流熔絲和小型空氣斷路器的特性配合值得很好的研究。

3.2.3帶直流電源操作插件

特別指出的是微機保護的集成度很高，一套裝置由幾塊插件組成，現(xiàn)場發(fā)生過多起在不停直流電源的情況下拔各種插件造成裝置損壞或事故。現(xiàn)場應加強監(jiān)督，必須做到一人操作一人監(jiān)護，嚴禁帶電插拔插件。

3.3 TA飽和問題

作為繼電保護測量TA對二次系統(tǒng)的運行起關(guān)鍵作用，隨著系統(tǒng)短路電流急劇增加，在中低壓系統(tǒng)中電流互感器的飽和問題日益突出，已影響到繼電保護裝置動作的正確性。現(xiàn)場因饋線保護因電流互感器飽和而拒動，主變后備保護越跳主變?nèi)齻?cè)開關(guān)的事故時有發(fā)生。由于數(shù)字式繼電器采用微型計算機實現(xiàn)，其主要工作電源僅有5V左右，數(shù)據(jù)采集部分的有效電平范圍也僅有10V左右，因此能有效處理的信號范圍更小，電流互感器的飽和對數(shù)字式繼電器的影響將更大。

3.3.1對輔助判據(jù)的影響

有的微機保護中采用IA+IB+IC=3I0(自產(chǎn)零序電流等于外接零序電流)作為電流互感器回路斷線和數(shù)據(jù)采集回路故障的輔助判據(jù)，這作為正常運行時的閉鎖措施是非常有效的，但在故障且TA飽和時，就會使保護誤閉鎖，引起拒動。

3.3.2對基于工頻分量算法的影響

在TA飽和時，工頻分量與飽和角有關(guān)，故數(shù)字式繼電器的動作將受到影響。

3.3.3.對不同的數(shù)據(jù)采集方法的影響

在微機保護中，數(shù)據(jù)采集有2種比較典型的方法：VFC法和A/D法。由于VFC方法采集到的數(shù)據(jù)是信號在2個讀數(shù)間隔中的平均值，若輸入信號大于VFC的*高轉(zhuǎn)換電平，則產(chǎn)生截頂飽和。若保護算法中需連續(xù)5次的故障電流數(shù)據(jù)才能可靠動作，且飽和角為60°，則采樣頻率必須高達1800Hz，即每周期進行36點采樣，做到這一點特別在中壓電力系統(tǒng)的微機保護保護裝置中是不經(jīng)濟的。

3.3.4防止TA飽和的方法與對策

對TA飽和問題，從故障分析和運行設(shè)計的經(jīng)驗來看，主要采取分列運行的方式或采取串聯(lián)電抗器的做法來限制短路電流運行限制短路電流；采取增大保護級TA的變比以及用保護安裝處可能出現(xiàn)的*大短路電流和互感器的負載能力與飽和倍數(shù)來確定TA的變比；采取縮短TA二次電纜長度及加大二次電纜截面；保護安裝在開關(guān)廠的方法有效減小二次回路阻抗，防止TA飽和。

3.4抗干擾問題

運行經(jīng)驗表明：微機保護的抗干擾性能較差，對講機和其他無線通訊設(shè)備在保護屏附近的使用會導致一些邏輯元件誤動作。現(xiàn)場曾發(fā)生過電焊機在進行氬弧焊接時，高頻信號感應到保護電纜上使微機保護誤跳閘的事故發(fā)生。新安裝、基建、技改都要嚴格執(zhí)行有關(guān)反事故技術(shù)措施。盡可能避免操作干擾、沖擊負荷干擾、直流回路接地干擾等問題的發(fā)生。

3.5保護性能問題

保護性能問題主要包括兩方面，即裝置的功能和特性缺陷。有些保護裝置在投入直流電源時出現(xiàn)誤動；高頻閉所保護存在頻拍現(xiàn)象時會誤動；有些微機保護的動態(tài)特性偏離靜態(tài)特性很遠也會導致動作結(jié)果的錯誤。在事故分析時應充分考慮到上述兩者性能之間的偏差。

3.6插件絕緣問題

微機保護裝置的集成度高，布線緊密。長期運行后，由于靜電作用使插件的接線焊點周圍聚集大量靜電塵埃，在外界條件允許時，兩焊點之間形成了導電通道，從而引起裝置故障或者事故的發(fā)生。

3.7軟件版本問題

由于裝置自身的質(zhì)量或程序漏洞問題只有在現(xiàn)場運行過相當一段時間后才能發(fā)現(xiàn)。因此，繼電保護人員在保護調(diào)試、檢驗、故障分析中發(fā)現(xiàn)的不正常或不可靠現(xiàn)象應及時向上級或廠商反饋情況。

3.8高頻收發(fā)信機問題

在220kV線路保護運行中，屬于收發(fā)信機問題仍然是造成縱聯(lián)保護不正確動作的主要因素，主要問題是元器件損壞、抗干擾性能差等，出問題的收發(fā)信機基本上都包括了目前各制造廠生產(chǎn)的收發(fā)信機。因此，收發(fā)信機的生產(chǎn)質(zhì)量一定要重視起來。應注意校核繼電保護通信設(shè)備（光纖、微波、載波）傳輸信號的可靠性和冗余度，防止因通信設(shè)備的問題而引起保護不正確動作。另外，高頻保護的收發(fā)信機的不正常工作，也是高頻保護不正確動作的原因之一。如：收發(fā)信機元件損壞，收發(fā)信機起動發(fā)信信號產(chǎn)生缺口，高頻通道受強干擾誤發(fā)信，收發(fā)信機故障，收發(fā)信機內(nèi)連線錯誤，忘投收發(fā)信機電源，收發(fā)信機不能起到閉鎖作用，區(qū)外故障時誤動等。

4.微機保護事故處理的基本思路

4.1正確充分利用微機提供的故障信息

對經(jīng)常發(fā)生的簡單事故是容易排除的，但對少數(shù)故障僅憑經(jīng)驗是難以解決的，應采取正確的方法和步驟進行。

4.1.1正確對待人為事故

有些繼電保護事故發(fā)生后，按照現(xiàn)場的信號指示無法找到故障原因，或者斷路器跳閘后沒有信號指示，無法界定是人為事故或是設(shè)備事故，這種情況的發(fā)生往往與工作人員的重視程度不夠、措施不力、等原因造成。人為事故必須如實反映，以便分析和避免浪費時間。

4.1.2充分利用故障錄波和時間記錄

微機事件記錄、故障錄波圖形、裝置燈光顯示信號是事故處理的重要依據(jù)，根據(jù)有用信息作出正確判斷是解決問題的關(guān)鍵。若通過一、二次系統(tǒng)的**檢查發(fā)現(xiàn)一次系統(tǒng)故障使繼電保護正確動作，則不存在繼電保護事故處理的問題；若判斷故障出在繼電保護上，應盡量維持原狀，做好記錄，做出故障處理計劃后再開展工作，以避免原始狀況的破壞給事故處理帶來不必要的麻煩。

4.2運用正確的檢查方法

4.2.1逆序檢查法

如果利用微機事件記錄和故障錄波不能在短時間內(nèi)找到事故發(fā)生的根源時，應注意從事故發(fā)生的結(jié)果出發(fā)，一極**往前查找，直到找到根源為止。這種方法常應用在保護出現(xiàn)誤動時。

4.2.2順序檢查法

該方法是利用檢驗調(diào)試的手段來尋找故障的根源。按外部檢查、絕緣檢測、定值檢查、電源性能測試、保護性能檢查等順序進行。這種方法主要應用于微機保護出現(xiàn)拒動或者邏輯出現(xiàn)問題的事故處理中

4.2.3運用整組試驗法

此方法的主要目的是檢查保護裝置的動作邏輯、動作時間是否正常，往往可以用很短的時間再現(xiàn)故障，并判明問題的根源。如出現(xiàn)異常，再結(jié)合其他方法進行檢查。

4.3事故處理的注意事項

4.3.1對試驗電源的要求

在進行微機保護試驗事要求使用單獨的供電電源，并核實用電試驗電源是否滿足三相為正序和對稱的電壓，并檢查其正弦波及中性線是否良好，電源容量是否足夠等要素。

4.3.2對儀器儀表的要求

萬用表、電壓表、示波器等取電壓信號的儀器必須選用具有高輸入阻抗者。繼電保護測試儀、移相器、三相調(diào)壓器應注意其性能穩(wěn)定。

5.提高繼電保護事故處理能力的途徑

掌握和了解繼電保護故障和事故處理的基本類型和思路是提高繼電保護故障和事故處理水平的重要條件，同時要加強下述幾個問題。

5.1掌握足夠必要的理論知識

5.1.1電子技術(shù)知識

由于電網(wǎng)中微機保護的使用越來越多，作為一名繼電保護工作者，學好電子技術(shù)及微機保護知識是當務之急。

5.1.2微機保護的原理和組成

為了根據(jù)保護及自動裝置產(chǎn)生的現(xiàn)象分析故障或事故發(fā)生的原因，迅速確定故障部位，工作人員必須具備微機保護的基本知識，必須**掌握和了解保護的基本原理和性能，熟記微機保護的邏輯框圖，熟悉電路原理和元件功能。

5.2具備相關(guān)技術(shù)資料

要順利進行繼電保護事故處理，離不開諸如檢修規(guī)程、裝置使用與技術(shù)說明書、調(diào)試大綱和調(diào)試記錄、定值通知單、整組調(diào)試記錄，二次回路接線圖等資料。

5.3運用正確的檢查方法

一般繼電保護事故往往經(jīng)過簡單的檢查就能夠被查出，如果經(jīng)過一些常規(guī)的檢查仍未發(fā)現(xiàn)故障元件，說明該故障較為隱蔽，應當引起充分重視，此時可采用逐級逆向檢查法，即從故障現(xiàn)象的暴露點入手去分析原因，由故障原因判別故障范圍。如果仍不能確定故障原因，就采用順序檢查法，對裝置進行**的檢查。

5.4掌握微機保護事故處理技巧

在微機保護的事故處理中，以往的經(jīng)驗是非常寶貴的，它能幫助工作人員快速消除重復發(fā)生的故障，但技能更為重要，現(xiàn)針對微機保護的特點總結(jié)如下。

5.4.1替代法

該方法是指用規(guī)格相同、功能相同、性能良好的插件或元件替代被懷疑而不便測量的插件或元件。

5.4.2對比法

該方法是將故障裝置的各種參數(shù)或以前的檢驗報告進行比較，差別較大的部位就是故障點。

5.4.3模擬檢查法

該方法是指在良好的裝置上根據(jù)原理圖（一般由廠家配合）對其部位進行脫焊、開路或改變相應元件參數(shù)，觀察裝置有無相同的故障現(xiàn)象出現(xiàn)，若有相同的故障現(xiàn)象出現(xiàn)，則故障部位或損壞的元件被確認。

6 結(jié)語

本文從微機保護自身特點和現(xiàn)場實際經(jīng)驗出發(fā)，結(jié)合長期處理繼電保護事故和故障的經(jīng)驗和方法，對微機保護發(fā)生事故或故障的共性原因進行了一般性分類，并在一定范圍內(nèi)總結(jié)了處理事故的思路及方法，介紹了提高處理事故和故障能力的基本途徑。實踐表明，上述思路和方法具備一定的實用性和可操作性。