試析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作現(xiàn)存的問(wèn)題及其處理策略

武雷

摘 要：第三次工業(yè)革命后，世界進(jìn)入電氣時(shí)代，人們的生活逐漸變得無(wú)法離開(kāi)電力。繼電保護(hù)裝置是在電力系統(tǒng)日常運(yùn)行和發(fā)生突發(fā)故障時(shí)保障系統(tǒng)繼續(xù)供電和快速恢復(fù)供電的主要保障。文章中介紹了機(jī)電保護(hù)的概念和作用，并闡明當(dāng)前在繼電保護(hù)工作中經(jīng)常發(fā)生的各種需要注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；常見(jiàn)問(wèn)題；應(yīng)對(duì)策略

繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)中必不可少的部分，它的主要作用是在電力系統(tǒng)的日常中維持長(zhǎng)期的穩(wěn)定供電和減少大面積的突發(fā)停電。近年來(lái)隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大和城市規(guī)劃項(xiàng)目的進(jìn)行，許多地區(qū)的電力系統(tǒng)都經(jīng)歷了大型改造。而現(xiàn)代城鎮(zhèn)對(duì)電力的需求非常大，如果在城市中出現(xiàn)大面積停電，哪怕只是很短的時(shí)間也會(huì)造成相當(dāng)?shù)膿p失。繼電設(shè)備的安裝目的在于輔助電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，減少故障發(fā)生的規(guī)模和幾率，是城市電力系統(tǒng)能夠更好地為城市居民服務(wù)。因此，研究電力系統(tǒng)繼電保護(hù)經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題以及找出相應(yīng)的策略對(duì)社會(huì)進(jìn)步和生產(chǎn)有著十分重要的意義。

1 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置的必要性

電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置主要是通過(guò)電力設(shè)備系統(tǒng)電壓和電流之間電氣量的變化來(lái)完成繼電保護(hù)工作的。在供電系統(tǒng)中，機(jī)電保護(hù)裝置使供電更加安全穩(wěn)定。同時(shí)，通過(guò)對(duì)繼電設(shè)備記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，電力監(jiān)控人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的中存在的故障，及時(shí)消除故障，減少故障帶來(lái)的損失。另外，繼電設(shè)備往往還會(huì)設(shè)置報(bào)警裝置，及時(shí)提醒電力系統(tǒng)維護(hù)人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢查，提前消除安全隱患，保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)作。

2 繼電保護(hù)的概述

2.1 繼電保護(hù)的過(guò)程

繼電設(shè)備的運(yùn)作過(guò)程可以分為四個(gè)階段，分別是物理信號(hào)采集、數(shù)據(jù)分析、整合、處理決策輸出。這四個(gè)階段可以幫助記錄供電系統(tǒng)的日常信息，并對(duì)系統(tǒng)反饋的信息進(jìn)行分析和處理，并作出反應(yīng)。為保證這些作用被充分發(fā)揮，需要保障設(shè)備的完整性，以及設(shè)備整體應(yīng)該處于獨(dú)立運(yùn)作環(huán)境中，免于外界的干擾。

近年來(lái)供電系統(tǒng)的設(shè)備和運(yùn)作原理發(fā)展的越來(lái)越復(fù)雜，規(guī)模也越來(lái)越大，一旦在系統(tǒng)中出現(xiàn)構(gòu)件故障，很有可能就會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，引發(fā)大面積的停電。因而，繼電保護(hù)需要對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行，而不只是限于保護(hù)某一個(gè)原件，才能讓電力系統(tǒng)在發(fā)生故障后盡快恢復(fù)。

2.2 繼電保護(hù)的特點(diǎn)

繼電保護(hù)的意義是維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)作，根據(jù)這個(gè)任務(wù)要求，繼電保護(hù)有以下幾個(gè)特點(diǎn)。第一，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)記錄信息繼續(xù)分析，識(shí)別錯(cuò)誤信息，及時(shí)關(guān)閉出現(xiàn)故障的裝置，并發(fā)出警報(bào)提醒管理人員進(jìn)行維護(hù)修理。第二，繼電設(shè)備在發(fā)現(xiàn)故障后，會(huì)切斷故障設(shè)備的運(yùn)行，避免錯(cuò)誤運(yùn)行引發(fā)其他設(shè)備故障。第三，可靠性就是保證繼電保護(hù)裝置正常運(yùn)行。第四，繼電保護(hù)裝置感應(yīng)故障的靈敏性。

3 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的常見(jiàn)問(wèn)題

3.1 電力互感飽和問(wèn)題

由于低壓線路出口，加大了變電所之間的距離，使輸電距離較長(zhǎng)，電力系統(tǒng)的電阻小，所以，線路出口電流較小。在同一線路中，系統(tǒng)規(guī)模的大小和運(yùn)行方式對(duì)出口短路電流的大小有著直接的關(guān)系。短路故障一種暫時(shí)性的狀態(tài)，非周期電流會(huì)加快TA飽和。由于TA飽和，降低了二次側(cè)電流的靈敏程，阻礙了電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)。在故障進(jìn)行切除時(shí)需要大量的時(shí)間，這樣就擴(kuò)大了故障的影響范圍，導(dǎo)致大規(guī)模、大面積的停電。

3.2 繼電保護(hù)裝置中元器件損壞問(wèn)題

作為電力系統(tǒng)中正常運(yùn)行的部分，繼電保護(hù)裝置和其他裝置出現(xiàn)故障的可能性是一樣的。繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行，無(wú)法保障電力系統(tǒng)的安全。

3.3 電磁干擾問(wèn)題

高壓變電所周?chē)且粋€(gè)高強(qiáng)度的磁場(chǎng)，變電所中的設(shè)備處于磁場(chǎng)中，運(yùn)行時(shí)會(huì)受到干擾，其中的繼電保護(hù)裝置運(yùn)行會(huì)受到干擾，這是自然環(huán)境中無(wú)法避免的。這個(gè)問(wèn)題隨著變電所的規(guī)模不斷增加而日益嚴(yán)重，變電所中經(jīng)常出現(xiàn)跳閘和監(jiān)控失靈的問(wèn)題。然而，這個(gè)問(wèn)題雖然無(wú)法避免，但通過(guò)某些手段可以使干擾降低。

4 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的應(yīng)對(duì)策略

（1）在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中避免TA飽和，TA的變化比例不能過(guò)??；較少二次承載的負(fù)荷量，靠近電源，減小電阻的受阻面積，受阻面積考慮經(jīng)濟(jì)方面的因素，使用保護(hù)和監(jiān)控集一體的新型設(shè)備與材料，進(jìn)而有效地減少二次電路飽和的不利影響。為有效解決拒動(dòng)問(wèn)題，需要調(diào)整繼電保護(hù)裝置的分布格局，在電力系統(tǒng)中推廣故障預(yù)測(cè)技術(shù)，把保護(hù)TA和測(cè)量用的TA兩者分開(kāi)。

（2）繼電保護(hù)裝置的保護(hù)裝置需要針對(duì)裝置本身的特點(diǎn)進(jìn)行，檢修人員要能夠充分掌握元件的作用、位置等情況，了解系統(tǒng)運(yùn)作原理，為故障維修打下基礎(chǔ)。檢修人員還需要明白，元件所處的位置、制造材料、使用年限等因素的差異最終導(dǎo)致了不同元件發(fā)生故障的幾率不同，檢修人員應(yīng)該更經(jīng)常檢查故障幾率高的元件，提高檢修效率。還有一些根據(jù)記錄不能確定是否是元器件引起的故障，這時(shí)我們可以采用元器件參照方法、替換方法來(lái)確定故障點(diǎn)，并進(jìn)行解決和排除。

（3）減少電磁干擾。電磁現(xiàn)象在繼電保護(hù)設(shè)備中帶來(lái)的干擾使裝置對(duì)電力信息出現(xiàn)錯(cuò)判，導(dǎo)致錯(cuò)誤啟動(dòng)。機(jī)電裝置錯(cuò)誤啟動(dòng)的后果是正常運(yùn)行的設(shè)備被切斷運(yùn)行，設(shè)備發(fā)出錯(cuò)誤警報(bào)造成不必要的檢修資源浪費(fèi)。為了解決繼電保護(hù)設(shè)備誤動(dòng)的問(wèn)題，可以降低設(shè)備的接地地阻，在高頻電纜中連接電容，從而有效對(duì)電磁干擾有一定的抑制作用。

（4）加強(qiáng)電力系統(tǒng)的管理人員體系能夠提高系統(tǒng)的運(yùn)作效率。雖然現(xiàn)在電力系統(tǒng)中大多數(shù)工作都由機(jī)械設(shè)備完成，但人力管理仍然是不可避免的。管理系統(tǒng)強(qiáng)化需要管理人員明確自身職責(zé)，認(rèn)真完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)、信息的記錄工具并及時(shí)進(jìn)行分析和處理。完善的管理體系能夠能夠加快電力系統(tǒng)的故障處理效率，提高維修效能，為維修管理工作奠定一定的基礎(chǔ)。

（5）維修人員需要定期對(duì)機(jī)電保護(hù)裝置進(jìn)行維修和保養(yǎng)，每一次維修保養(yǎng)都需要做好記錄，記錄在裝置運(yùn)行中哪些部分最容易出現(xiàn)故障，以及哪些不見(jiàn)有哪些更換。這么做不僅能夠幫助維修人員記錄繼電保護(hù)裝置的維修記錄，同時(shí)還可以幫助其他維修人員了解這些情況，方便人員交接。另外，這些記錄還可以幫助電力部門(mén)了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并有效解決異常。因此，建立健全繼電保護(hù)的保養(yǎng)記錄對(duì)電力公司開(kāi)展各項(xiàng)工作是十分必要的。

當(dāng)電力公司的維護(hù)人員需要對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，他們可以從過(guò)往的檢修記錄中推測(cè)故障出現(xiàn)在哪個(gè)部分的可能性最高，從而加快故障尋找的效率。同時(shí)他們還可以根據(jù)記錄了解怎么處理故障，提高維修人員的業(yè)務(wù)水平，提高故障處理效率。

5 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)電保護(hù)裝置對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行和安全有著很重要的意義，是未來(lái)電力系統(tǒng)改造、強(qiáng)化的必然途徑。加強(qiáng)電力保護(hù)裝置，提高維修人員技術(shù)水平，加快故障維修效率，能夠?yàn)槌鞘须娏ο到y(tǒng)的穩(wěn)定做出巨大貢獻(xiàn)。電力部門(mén)和電力企業(yè)需要重視電力維修人員的技能提升，加強(qiáng)繼電設(shè)備的建設(shè)，使電力系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定、安全的為城市居民提供服務(wù)。

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