繼電保護(hù)隱藏故障的識別及維護(hù)

摘 要：在我國國民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的新階段，人們生活水平的提高，對于電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行也提出了越來越高的要求。繼電保護(hù)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，伴隨著電網(wǎng)規(guī)模的日漸擴(kuò)大和復(fù)雜，繼電保護(hù)裝置也迎來了較大的挑戰(zhàn)，特別是其中隱藏故障的存在，對于電力系統(tǒng)的整體穩(wěn)定運(yùn)行會產(chǎn)生直接的不利影響。文章圍繞繼電保護(hù)隱藏故障的識別及維護(hù)問題進(jìn)行了深入的探究。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；隱藏故障；識別；維護(hù)

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，對電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著直接的影響。在電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大和電壓等逐漸提升的現(xiàn)階段，對于繼電保護(hù)裝置作用的發(fā)揮也提出了越來越高的要求。繼電保護(hù)裝置中存在著一種永久性的缺陷，實際上就是我們所說的隱藏故障，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)的時候，其便會顯現(xiàn)出來，不僅會對正常供電產(chǎn)生影響，而且還會造成較大的損失，因此要對繼電保護(hù)隱藏故障的識別及維護(hù)予以重視。

1 繼電保護(hù)隱藏故障的內(nèi)涵和特點(diǎn)

繼電保護(hù)隱藏故障，其指的是繼電保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)中可能會存在著缺陷，在繼電保護(hù)裝置正常運(yùn)行時，這種缺陷并不會對系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生干擾；當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)運(yùn)行異常或保護(hù)裝置的內(nèi)部元件出現(xiàn)變化時，就會觸發(fā)這種缺陷，因而引發(fā)大范圍的故障。但是，隱藏故障的存在并不代表繼電保護(hù)裝置自身的設(shè)計存在缺陷，也不代表校準(zhǔn)存在錯誤，而是如繼電器、連接器、連線片、CT和PT等元件存在隱形的故障。對于繼電保護(hù)隱藏故障而言，其最為明顯的特點(diǎn)就是不具有外邊特征，具有較強(qiáng)的隱蔽性，這同時也是隱藏故障最為危險之所在。

2 繼電保護(hù)隱藏故障的識別與診斷

2.1 繼電保護(hù)隱藏故障的概率分析

概率分析是繼電保護(hù)隱藏故障識別的主要方法之一?，F(xiàn)階段，應(yīng)用較為廣泛的隱藏故障概率模型主要是用于分析距離保護(hù)隱藏故障的概率模型，其認(rèn)為距離保護(hù)當(dāng)中所發(fā)生的隱藏故障的概率和繼電保護(hù)裝置的測量阻抗之間具有十分緊密的聯(lián)系，如下圖1所示，當(dāng)測量阻抗小于三倍距離保護(hù)Ⅲ段整定值時，此時的隱藏故障的概率為常數(shù)；當(dāng)測量阻抗大于三倍距離保護(hù)Ⅲ段整定值時，隱藏故障發(fā)生的概率就會按照一定的指數(shù)規(guī)律迅速減小。概率分析這種繼電保護(hù)隱藏故障的識別方法的優(yōu)勢在于能夠根據(jù)歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)或者是相似原理的仿真給出量化的風(fēng)險程度，進(jìn)而對相關(guān)的規(guī)劃、調(diào)度和檢修等工作的開展起到一定的宏觀指導(dǎo)作用。

2.2 繼電保護(hù)裝置自檢與外部監(jiān)測

繼電保護(hù)裝置自檢是微機(jī)保護(hù)最為顯著的優(yōu)勢之所在，對輸入輸出回路、采樣數(shù)據(jù)規(guī)格、保護(hù)定值完整性、電源狀態(tài)、執(zhí)行回路可靠性以及數(shù)據(jù)通信正確性等方面進(jìn)行功能上的自檢，對于繼電保護(hù)隱藏故障能夠?qū)崿F(xiàn)較好的排查；相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，通過裝置自檢對于硬件損壞、系統(tǒng)異常和保護(hù)無法復(fù)位等問題能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的反映。另外，在自檢無法保證系統(tǒng)可靠性的前提下，還需要借助外部的監(jiān)測技術(shù)，例如對交流回路中電流回路的監(jiān)測，當(dāng)在沒有零序電壓的情況下產(chǎn)生了零序電流，則說明電流回路中出現(xiàn)了異常。外部監(jiān)測方法主要用于線路充電時或負(fù)荷下的三相電壓的失卻監(jiān)測以及單相或兩相電壓的失卻監(jiān)測。

2.3 基于擾動的隱藏故障數(shù)據(jù)獲取

通常來看，故障的切除時間是小于0.1s的，在短路發(fā)生到斷路器動作的時間范圍當(dāng)中，其他線路的后備保護(hù)已經(jīng)完成了對電流大小的判別，處于延時等待的狀態(tài)，沒有發(fā)生動作；在后備保護(hù)的運(yùn)算流程當(dāng)中，結(jié)果會對保護(hù)裝置的健康情況予以反映，一定程度上為隱藏故障的識別與診斷提供了可能。當(dāng)線路中出現(xiàn)擾動的時候，線路的保護(hù)裝置會做出反應(yīng)，同時相鄰線路上的保護(hù)裝置也會啟動部分功能，不管其中是否存在隱藏故障，DSP（數(shù)字信號處理器）都會進(jìn)行邏輯運(yùn)算和數(shù)字濾波等過程，從而獲取電流有效值和測量阻抗。擾動后所產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)，能夠?qū)^電保護(hù)的靜態(tài)和動態(tài)特性予以診斷，其數(shù)據(jù)的正確性與保護(hù)性能息息相關(guān)，在隱藏故障的識別與診斷中發(fā)揮出了較大的作用。

除此之外，利用軟件傳感器對繼電保護(hù)隱藏故障進(jìn)行識別與診斷也較為廣泛應(yīng)用，將軟件傳感器作為一種構(gòu)件插入到保護(hù)、測控等IED（智能電子設(shè)備）相應(yīng)的代碼段當(dāng)中，從而構(gòu)成了內(nèi)嵌軟件傳感器的功能構(gòu)件，然后通過對間隔層IED中間數(shù)據(jù)的抽取，進(jìn)而獲取保護(hù)裝置的過程量。

3 繼電保護(hù)隱藏故障的維護(hù)對策

3.1 提高監(jiān)測力度與定值在線預(yù)警

繼電保護(hù)隱藏故障的維護(hù)首先要切實提高監(jiān)測力度和定值在線預(yù)警。監(jiān)測評價工作是減少繼電保護(hù)隱藏故障的有效方式之一，應(yīng)不斷提高監(jiān)測評價工作的力度和質(zhì)量，特別是計算機(jī)信息技術(shù)實現(xiàn)不斷發(fā)展的現(xiàn)階段，將網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的電能質(zhì)量監(jiān)測工作中，從而提高工作的自動化、信息化和智能化水平。

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，繼電保護(hù)定值是無法實現(xiàn)相應(yīng)的調(diào)整的，進(jìn)而會造成繼電保護(hù)裝置誤動的后果。因此，繼電保護(hù)隱藏故障之一就是不恰當(dāng)?shù)亩ㄖ?，需要采取定值在線預(yù)警的方式對其予以解決，定值在線預(yù)警是按照定值檢測和定值來實現(xiàn)對保護(hù)裝置定值的在線修改，從而保證各級繼電保護(hù)裝置的定值配合具有較高的準(zhǔn)確性。

3.2 定期開展繼電保護(hù)維修工作

繼電保護(hù)隱藏故障的維護(hù)還應(yīng)該定期開展繼電保護(hù)的維修工作，進(jìn)一步加大對輸電線路和供電設(shè)備等日常的檢查和維修工作，并做好繼電保護(hù)裝置的檢修計劃，對于可能出現(xiàn)的問題需要做好事故預(yù)案，從而保證繼電保護(hù)裝置的可靠性，實現(xiàn)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。對于繼電保護(hù)隱藏故障，其會對整個電力系統(tǒng)構(gòu)成嚴(yán)重的威脅，因此要對繼電保護(hù)系統(tǒng)開展定期的維護(hù)工作，對于老化破損的線路要進(jìn)行及時的更換，對于潛在的風(fēng)險因素要實現(xiàn)全面的把握，從而降低隱藏故障的發(fā)生概率。

3.3 提高維護(hù)工作人員的綜合素質(zhì)

通過正確的維修能夠有效的降低因設(shè)備故障而導(dǎo)致的繼電保護(hù)隱藏故障，因此對于維修人員的綜合素質(zhì)提出了越來越高的要求。當(dāng)維修工作人員的技能水平較低，在實際工作中會對一些隱藏故障無法實現(xiàn)準(zhǔn)確的辨析，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行埋下安全隱患，因此需要切實提高維護(hù)人員的綜合素質(zhì)水平，可以采取對其進(jìn)行培訓(xùn)教育，同時加強(qiáng)相應(yīng)的激勵機(jī)制予以完善，從而提高人員的工作積極性，使得其能夠在最短的時間當(dāng)中準(zhǔn)確的找出繼電保護(hù)隱藏故障的脆弱區(qū)。

4 結(jié)束語

綜上所述，繼電保護(hù)隱藏故障是導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)連鎖事故的主要原因，對于電網(wǎng)的運(yùn)行會產(chǎn)生直接的影響，其實際上指的是電力系統(tǒng)中可能存在的故障，對其進(jìn)行及時準(zhǔn)確的識別和維護(hù)是電力工作中亟待解決的實際問題。以上對繼電保護(hù)隱藏故障的識別進(jìn)行了簡述，主要從概率分析、繼電保護(hù)裝置自檢與外部監(jiān)測、基于擾動的隱藏故障數(shù)據(jù)獲取三方面進(jìn)行了介紹，并提出了提高監(jiān)測力度與定值在線預(yù)警、定期開展繼電保護(hù)維修工作、提高維護(hù)工作人員的綜合素質(zhì)等維護(hù)對策，以此來保證電網(wǎng)的安全、可靠、穩(wěn)定和持續(xù)運(yùn)行。

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