電力系統(tǒng)繼電保護(hù)隱性故障探討

李青峰

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展日益蓬勃，因此，在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)上就提出了更為嚴(yán)格的高標(biāo)準(zhǔn)，但是繼電保護(hù)中隱性故障也時(shí)有發(fā)生，這大大損害了我國(guó)的電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，甚至還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)大規(guī)模的嚴(yán)重故障。該文主要對(duì)在繼電保護(hù)中可能出現(xiàn)的隱性故障進(jìn)行了闡述，并分析其特征，進(jìn)而探討可能導(dǎo)致的危害，提出避免電力系統(tǒng)繼電保護(hù)隱性故障的應(yīng)對(duì)措施僅供參考。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)系統(tǒng) 隱性故障 生產(chǎn)原因 危害

中圖分類號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）07（c）-0040-02

1 簡(jiǎn)述繼電保護(hù)系統(tǒng)隱性故障

繼電保護(hù)隱性故障指保護(hù)系統(tǒng)具有永久缺陷的特點(diǎn)，這種永久性的缺陷會(huì)造成繼電保護(hù)不能正常的工作還會(huì)意外地對(duì)電路元件進(jìn)行錯(cuò)誤切斷，將有可能導(dǎo)致其保護(hù)裝置陸續(xù)發(fā)生報(bào)警，最終將導(dǎo)致大面積停電事故。隱性故障是和一般的故障有很大的差別，它是保護(hù)系統(tǒng)中極易存在安全隱患，在用電系統(tǒng)能正常運(yùn)行時(shí)不易被發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)用電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)才會(huì)將給電力系統(tǒng)安全和穩(wěn)定性帶來(lái)的危害表現(xiàn)出來(lái)。在用電網(wǎng)絡(luò)一切正常時(shí)，隱性故障不能對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生絲毫影響，繼電系統(tǒng)還是會(huì)正常的工作，然而一旦出現(xiàn)故障或超出可承受范圍等變化時(shí)，隱性故障將會(huì)被觸發(fā)從而造成用電系統(tǒng)保護(hù)錯(cuò)誤運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至產(chǎn)生一系列連鎖反應(yīng)。

2 繼電保護(hù)隱性故障的具體表現(xiàn)

2.1 具有一定的隱蔽性

繼電保護(hù)隱性故障發(fā)生的地方都不明顯，所以，需要注意的是每一個(gè)組件都有產(chǎn)生隱性故障的可能，這就在無(wú)形中加大了對(duì)繼電保護(hù)隱性故障排查的難度。同時(shí)，切忌把隱性故障和繼電器的設(shè)計(jì)、運(yùn)用以及質(zhì)量問(wèn)題同等看待，分清楚這二者的差別非常重要。隱形故障和一般故障存在的最大差異化在于這些缺陷不是讓繼電器瞬時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，而繼電器本身的問(wèn)題會(huì)立即顯現(xiàn)。

2.2 帶來(lái)的危害性

隱性故障的危害性突出表現(xiàn)在電力系統(tǒng)正在承壓時(shí)，例如：故障產(chǎn)生時(shí)電壓發(fā)生瞬時(shí)下降或升高，超出用電負(fù)荷量，隱形故障將顯露無(wú)疑，也將給電力系統(tǒng)帶來(lái)極其嚴(yán)重的危害。另外，雖然每一個(gè)隱性故障都會(huì)在一定的范圍發(fā)生，但是隱性故障的危害性又不完全雷同。涉及到隱性故障的區(qū)域就叫做隱性故障脆弱性區(qū)域，探究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生隱性故障的位置與隱性故障造成的危害等級(jí)具有直接關(guān)系，所以，更應(yīng)該注意隱形故障發(fā)生的區(qū)域。

3 繼電保護(hù)隱性故障產(chǎn)生原因

3.1 錯(cuò)誤的整定導(dǎo)致隱性故障

出現(xiàn)錯(cuò)誤保護(hù)定值整定的問(wèn)題大部分原因是認(rèn)為造成的保護(hù)定值尚為具備一定的適應(yīng)能力，而且操作人員的自身技術(shù)水平不到位，操作過(guò)程中責(zé)任心不強(qiáng)都導(dǎo)致大量問(wèn)題的產(chǎn)生。例如：高誤整定、錯(cuò)誤管理和錯(cuò)誤設(shè)置，這些錯(cuò)誤就會(huì)造成保護(hù)定值不當(dāng)。除此之外，一旦電網(wǎng)潮流發(fā)生較大的變化時(shí)，保護(hù)定值就會(huì)隨之調(diào)整，不能與電網(wǎng)構(gòu)造、運(yùn)轉(zhuǎn)方式的調(diào)整進(jìn)行適應(yīng)，造成電力系統(tǒng)事故的頻發(fā)，于是出現(xiàn)了繼電保護(hù)隱性故障。

3.2 設(shè)備故障導(dǎo)致的隱性故障的出現(xiàn)

設(shè)備發(fā)生故障主要指的就是軟件以及硬件故障兩個(gè)方面。在軟件系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)、測(cè)試和使用中導(dǎo)致的隱性故障與生產(chǎn)廠商有關(guān)，還與使用用戶密不可分。所以，為避免這些隱形故障就需要廠商最大限度地提高設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量，使用用戶也需要極度地重視軟件系統(tǒng)的正確操作，對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行積極的維護(hù)和管理工作。硬件故障發(fā)生的原因主要在于環(huán)境原因和其他突發(fā)性事件這些會(huì)造成硬件嚴(yán)重?fù)p毀、材料腐蝕老化，另外，工作人員對(duì)設(shè)備操作錯(cuò)誤也會(huì)直接帶來(lái)硬件不同程度的磨損，從而引發(fā)硬件隱患故障。

4 繼電保護(hù)隱性故障帶來(lái)的危害

4.1 導(dǎo)致大范圍故障事故

隱性故障一般都是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)被觸動(dòng)，亦或是在正確切除繼電器后，電力系統(tǒng)的電流將進(jìn)行再次分配，這也會(huì)造成有隱性故障的繼電器發(fā)生操作錯(cuò)誤或拒動(dòng)問(wèn)題，同時(shí)，其他保護(hù)系統(tǒng)也會(huì)將產(chǎn)生一些隱性故障，如果所有的隱形故障同一時(shí)間被觸發(fā)，甚至最終將嚴(yán)重影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的全網(wǎng)穩(wěn)定性，帶來(lái)較大范圍用電故障，更嚴(yán)重地將導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)全面癱瘓。

4.2 發(fā)電設(shè)備遭到損毀

隱性故障導(dǎo)致電力系統(tǒng)大范圍出現(xiàn)故障的過(guò)程都是需要?dú)v經(jīng)一段時(shí)間的。一般情況下，在隱形故障發(fā)生前，電力系統(tǒng)都會(huì)發(fā)生一些偶然性的故障造成電力系統(tǒng)無(wú)法正常地運(yùn)行。電力系統(tǒng)中大量設(shè)備的操作可能都會(huì)達(dá)到崩潰的狀態(tài)，但是因?yàn)閷?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的設(shè)備欠完備，對(duì)于異常的運(yùn)行狀態(tài)很難有敏銳地感知。所以，如果電網(wǎng)有一丁點(diǎn)的故障，整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)面臨癱瘓，電力系統(tǒng)也將被劃分為幾個(gè)單獨(dú)的過(guò)發(fā)電區(qū)域和超負(fù)荷區(qū)域，如果超負(fù)荷區(qū)域發(fā)生故障，大范圍內(nèi)出現(xiàn)停電事故，過(guò)發(fā)電區(qū)域也將嚴(yán)重?fù)p毀發(fā)電設(shè)備，產(chǎn)生的破壞后果不堪設(shè)想。

5 關(guān)于隱性故障監(jiān)測(cè)

加強(qiáng)對(duì)隱形故障的檢測(cè)會(huì)降低故障的發(fā)生率，找到需要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的裝置就顯得尤為重要。因此，電力系統(tǒng)的工作人員需要計(jì)算繼電保護(hù)隱性故障的脆弱性區(qū)域和脆弱性數(shù)值，從而找到危害性相對(duì)大的保護(hù)裝置進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。

現(xiàn)階段，我國(guó)電力監(jiān)控系統(tǒng)重點(diǎn)有微機(jī)保護(hù)中的一些簡(jiǎn)易的自檢系統(tǒng)和定期計(jì)劃?rùn)z修，然而這些檢修都屬于離線式檢測(cè)。然而無(wú)奈的是繼電保護(hù)隱性故障只有在系統(tǒng)正常運(yùn)行中才會(huì)突出表現(xiàn)。所以，這些常規(guī)的離線式檢測(cè)方式尚未考慮設(shè)置在運(yùn)行中的具體狀態(tài)，不適用于對(duì)隱性故障的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。所以，想要規(guī)避隱形故障帶來(lái)的危害就要考慮隱性故障的存在特征，完善的檢測(cè)方法，就要實(shí)行在線監(jiān)測(cè)，在系統(tǒng)已經(jīng)顯現(xiàn)出隱性故障時(shí)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)其中的動(dòng)作趨勢(shì)，然后第一時(shí)間將保護(hù)錯(cuò)誤動(dòng)作或拒動(dòng)進(jìn)行攔截。

6 繼電保護(hù)的隱性故障具體的預(yù)防措施

由于每一種繼電保護(hù)隱性故障對(duì)電力系統(tǒng)造成的危害程度不等，所以，為了及時(shí)制定出更有效的預(yù)防措施和管理制度，電力管理部門(mén)應(yīng)該針對(duì)隱性故障的發(fā)生方式和其危害的程度進(jìn)行科學(xué)分類，從而完成對(duì)隱性故障的科學(xué)化管理。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)絕大多數(shù)的電網(wǎng)管理都針對(duì)大量的隱性故障帶來(lái)嚴(yán)重性，同時(shí)運(yùn)用了隱性故障的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估仿真算法。通過(guò)大量實(shí)踐證明，在現(xiàn)在這個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代是可以完全預(yù)防繼電保護(hù)和二次回路的隱性故障。

預(yù)防繼電保護(hù)的隱性故障的過(guò)程中，相關(guān)人員務(wù)必按照以下的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。

第一，在繼電保護(hù)工作進(jìn)行過(guò)程中，相關(guān)人員可恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用當(dāng)今國(guó)內(nèi)最為領(lǐng)先的具有自診功能的保護(hù)設(shè)備，在線監(jiān)測(cè)安裝設(shè)置過(guò)程中出現(xiàn)的一些不正?，F(xiàn)象，要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)繼電保護(hù)系統(tǒng)的具體運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)元件正常否，切實(shí)做好預(yù)防工作，以備在故障發(fā)生時(shí)及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施。

第二，繼電保護(hù)工作的關(guān)鍵就是對(duì)加強(qiáng)設(shè)備管理，工作人員不僅需要一絲不茍地執(zhí)行有關(guān)規(guī)章制度，還應(yīng)在電力系統(tǒng)管理中實(shí)施一套完整的設(shè)備基礎(chǔ)技術(shù)。

第三，維檢人員必須按時(shí)維護(hù)和檢修極其設(shè)備，并對(duì)設(shè)備的一些微小變化進(jìn)行詳實(shí)記錄，仔細(xì)對(duì)比分析這些變化，探究出其中存在的隱性問(wèn)題，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)姆椒茖W(xué)處理，防止隱性故障不斷發(fā)展并輻射到全網(wǎng)，能有效地將損害控制在最小范圍內(nèi)。

第四，繼電保護(hù)工作需要最大限度地降低設(shè)備的隱性故障造成的危害，因此，在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候，相關(guān)人員應(yīng)及時(shí)運(yùn)用規(guī)范的檢修措施，實(shí)時(shí)監(jiān)控隱性故障極易發(fā)生的區(qū)域，防止電力系統(tǒng)發(fā)生大規(guī)模的連鎖事故。

7 結(jié)語(yǔ)

近幾年，電力系統(tǒng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步和全面完善的調(diào)整，為了保護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全，相應(yīng)的繼電保護(hù)隱性故障也以新形式產(chǎn)生于在電力系統(tǒng)中，需要相關(guān)部門(mén)全力以赴地處理繼電保護(hù)隱性故障?，F(xiàn)階段，我國(guó)重點(diǎn)運(yùn)用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隱性故障區(qū)、不斷提升維修和檢測(cè)人員的工作效率的諸多方法，希望能最大程度地減少甚至避免電力系統(tǒng)繼電保護(hù)隱性故障的發(fā)生頻率，有效減輕隱形故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)帶來(lái)的危害。

參考文獻(xiàn)

[1] 田浩，楊明玉.基于繼電保護(hù)隱性故障的電力系統(tǒng)可靠性分析[D].華北電力大學(xué)，2009.

[2] 楊明玉，田浩，姚萬(wàn)業(yè).基于繼電保護(hù)隱性故障的電力系統(tǒng)連鎖故障分析[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010，38（9）：1-4.

[3] 蔡洪亮.繼電保護(hù)系統(tǒng)典型隱形故障的監(jiān)測(cè)與預(yù)防[D].大慶石油學(xué)院，2006.