继电保护误动作原因分析及预防措施

继电保护误动作原因分析及预防措施

发表时间：2019-09-19T17:08:43.957Z 来源：《当代电力文化》2019年第8期作者：季小翔

[导读] 对继电保护误动作原因分析及预防措施进行探讨。

信阳供电公司, 河南信阳 461000

摘要：近年来，随着各行业的用电需求不断增加，电力系统的规模不断扩大，相关电力设备的体系也愈加复杂。与此同时，用电安全也受到人们越来越多的关注，继电保护系统作为电力系统运行的重要保障，其运行的可靠性也变得愈加重要。本文对继电保护误动作原因分析及预防措施进行探讨。

关键词：继电保护；误动作；绝缘；电磁干扰

1 二次回路绝缘差导致保护误动作

1.1 二次回路绝缘故障原因分析

在电气设备运行的过程中，二次回路绝缘故障是引发电气设备继电保护误动作的主要原因之一。导致绝缘故障的常见原因有电缆质量较差或使用环境不当、施工不规范、线路老化破损等。如在某工厂厂用变电所的变压器运行过程中，在电气设备没有出现运行故障的情况下继电保护的差动保护发生误动作。通过对相关设备拆解后发现，差动保护装置的电缆穿管位置密封失效，积水进人开关端子箱内部，端子箱内部的二次回路电缆形成接地，绝缘为零，造成B相差动回路CT二次侧短接，在继电器中产生差流，造成保护装置的误动作。除此之外二次回路电缆的施工质量也会影响到绝缘性进而造成继电保护的误动作。比如某2#主变运行过程中，差动保护动作，主变三侧开关跳闸，对主变进行预防性试验没有发现异常情况。通过对变压器本体端子箱检查发现，高压侧CT二次电缆在保护管管口处有破损，导致CT二次短路。这种问题出现的原因，主要是由于近年来经济社会发展的速度较快，许多电气工程项目的施工时间较短，电缆供应质量不齐，施工质量不高，验收把关不严等。

1.2 二次回路绝缘差问题预防

在对化工厂电气设备二次回路的电缆施工过程中，必须严格遵守相关施工工艺，确保各项施工符合标准。首先，对于需要波切的电缆，要避免形成对线芯的损害，同时要保留线路的绝缘层，确保各层线路之间良好的绝缘情况。其次，在电缆的终端，应该用加热缩套或者绝缘材料进行包扎，避免漏电。对于需要在地下经过的电缆，外面应套装塑料管，暴露在室外的电缆，需要在外面加装设备管，进行防晒防水保护。同时要对穿管的管口位置进行良好的密封保护。另外，在对二次回路电缆进行大修投人使用之前以及每年的定期检修时，需安重点做好二次回路的绝缘检查，可以借助摇表等专业工具分别测试各新线的对地绝缘，以及不同芯线之间的绝缘，及时发现二次回路电缆可能存在的绝缘破坏情况并进行处理。除此之外，要做好电缆质量审核检验，从电缆采购、存放、使用试验等各个环节进行检查监督，确保电缆绝缘水平合格，出现绝缘不足的情况要严肃处理。

2 接线错误导致保护误动作

正确的接线是保证继电保护装置正常运行的基础，也是影响整个电气系统运行的重要一环，但是在实际运行中可能会出现CT同名端接反、一次或二次电缆接线错误等，造成继电保护误动作。如某化工公司合成氨系统高配室保护装置改造后，出现3#循环水泵(630kW,6kV)接地保护误动作，经过检查发现该回路主电缆(YJV一3X1208.7/15kV)接地错误(主电缆的三相与接地线一起穿过接地零序互感器)，且现场检修电焊机地线搭接在3#循环水泵接地扁铁上，电焊机工作电流的一部分由电缆的屏蔽线接地分流。工作人员将高压出线柜内电缆接地线改接(未穿过接地零序互感器)后，送电运行正常，故障消失。又如某新建背压发电机并网时，差动保护动作跳闸，经检查发现发电机尾端C相CT 同名端为反接，纠正后并网正常。再如某PVC生产单位lOkV系统接地时，该热电厂发电机小间PT炸裂，全厂断电停产，检杳发现该发电机保护屏内，保护装置人口PT开口电压端子被短接(保护屏出厂前接线错误)，正常运行时，该开口电压为零，但在系统接地情况下，开口电压为100V,PT二次侧短路，导致三相PT炸裂。

2.1 误动作处理及预防措施

在安装电气设备继电保护装置之前，安装人员应仔细研究，学习相关装置的使用说明，熟悉相关装置的图纸资料以及保护性能，了解不同装置不同线路之间的联系，熟悉主接线图，以及二次接线图的线路走向。同时要做好继电保护装置的调试检验工作。

3 电磁干扰导致保护误动作

在变电所以及用电设备相对较多的工厂内，一级保护设备和级保护设备等继电保护装置往往集中分布团。这些设备在正常运行过程中会受到多种因素的影响，产生高强度的电磁日尤，相互影响，容易出现线路短路，电压不稳，电力系统震荡等电磁日尤情况，影响整个电气设备系统的正常运行，进而导致继电保护装置的误动作。

3.1 不同类型的磁场干扰

常见的环境于扰主要分为静电干扰、辐射干扰、高频干扰、雷击干扰等。其中雷电干扰对继电保护装置正常运行的影响最大，在工厂的电气设备运行过程中，继电保护装置到高阻抗设备，比如避雷针、接地保护装置等受到雷击后，电网系统会承受较高强度的高频电流，一方面会导致电气设备的损坏，控制回路异常，另一方面会造成继电保护装置误动作的发生。其次是高频电流的干扰，在对电气系统的隔离开关进行操作时，容易在一瞬间产生接触电弧，从而导致高频电流的出现。这些高频电流在流经输电设备等电气设备时，会在母线周围形成高强度的磁场和电场，对二次电流回路，以及相关电气设备的运行造成干扰，导致继电保护装置的误动作。另外随着无线通讯技术的不断发展，对讲机、手机、电脑等信号传输设备的使用不断增加，这些设备在使用过程中，也会对电气设备周边的磁场和辐射电场产生影响。无线通讯设备的使用会干扰到继电保护设备周边的磁场电场，产生的高频电压会在周边形成假信号源，继电保护装置会识别为错误指令进而造成误动作的发生。除此之外，在干燥环境中，静电的产生也会造成继电保护装置设备电气元件的运行故障。

3.2 电磁干扰导致保护误动作的事故案例

某热电厂开炉前，对其所在变电站主变等设备进行了预防性试验，但在4#主变送电时差动保护动作，复查变压器和保护装置正常，经进一步分析后，基本认定为主变剩磁所致(预防性试验后没有进行消磁处理)，进行消磁后，变压器送电成功。

3.3 电磁干扰导致保护误动作的预防措施

针对电气设备继电保护装置运行过程中受干扰导致误动作情况，需要从以下几方面人手进行预防。首先要采取相应的抗干扰措施来保护继电保护系统的微机硬件设备，比如通过增加光藕、滤波器装置等来保护引人装置的电源以及模拟量的输人。其次，要做好保护屏的可