淺談電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析與處理措施

李浩

摘 要：現(xiàn)階段，電力系統(tǒng)已經(jīng)是確保社會(huì)各項(xiàng)生產(chǎn)生活活動(dòng)正常運(yùn)行的重要條件，而繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)的重要構(gòu)成，一旦出現(xiàn)運(yùn)行故障，將給人們的生產(chǎn)生活帶來諸多不便。為有效推升電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量與運(yùn)行效率，本文主要就電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障與相關(guān)處理促使做一番分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；故障分析；保護(hù)措施

中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）24-0152-02

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的核心構(gòu)成，是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證，然而受環(huán)境、技術(shù)等因素影響，繼電保護(hù)故障無法避免，鑒于繼電保護(hù)故障給電力系統(tǒng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成的影響，我們需要通過一定的預(yù)防策略與處理技術(shù)，有效控制故障影響，確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[1]。下文首先分析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障，其次探討具體的處理措施。

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作、作用分析

電力系統(tǒng)指的是發(fā)電、輸電、配電以及用電等各項(xiàng)工作共同組成的電力生成與使用系統(tǒng)[2]。為確保不同用戶的合理用電需求得到滿足，電力系統(tǒng)除卻上述的工作系統(tǒng)外，還具備相應(yīng)的控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)，用以收集、分析、利用各項(xiàng)信息，促進(jìn)電力系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化；同時(shí)通過相關(guān)控制系統(tǒng)，對具體的用電過程進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)控、保護(hù)與管理工作，確保電力使用的安全性、穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)就是借助相應(yīng)的電氣設(shè)備、裝置，在特定的背景與時(shí)間內(nèi)，對各項(xiàng)輸電、配電、用電過程進(jìn)行保護(hù)[3]。而繼電保護(hù)裝置的各項(xiàng)功能作用是否得以實(shí)現(xiàn)以及具體的完成程度主要取決于繼電保護(hù)裝置內(nèi)部的各項(xiàng)基礎(chǔ)元件的數(shù)據(jù)是否科學(xué)、真實(shí)且有效，繼電保護(hù)工作的主要維護(hù)方式為拒動(dòng)作與誤動(dòng)作，只有實(shí)現(xiàn)這兩種方式間的相互協(xié)調(diào)，才能有效開展電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作。具體維護(hù)內(nèi)容如下：在可靠性與準(zhǔn)確性滿足的情況下，繼電保護(hù)進(jìn)行工作并發(fā)生故障，繼電裝置不應(yīng)該產(chǎn)生拒動(dòng)作；在其他保護(hù)不進(jìn)行應(yīng)動(dòng)作的情況下，繼電保護(hù)不應(yīng)產(chǎn)生誤動(dòng)作。由此可見，繼電保護(hù)裝置故障是不可避免，但也不是不能處理，如果繼電保護(hù)裝置內(nèi)部的各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，那么繼電保護(hù)就會(huì)發(fā)生運(yùn)行故障，而通過對內(nèi)部數(shù)據(jù)的重新設(shè)置、調(diào)節(jié)，則能使繼電保護(hù)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)，使電力系統(tǒng)恢復(fù)安全平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析

2.1 開關(guān)故障

開關(guān)裝置是電力系統(tǒng)的一項(xiàng)基礎(chǔ)裝置，也是影響系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的重要因素，如果繼電保護(hù)開關(guān)出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)陷入癱瘓狀態(tài)，因此繼電保護(hù)開關(guān)故障不容忽視[4]。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中造成開關(guān)故障的原因主要有以下幾個(gè)方面，一是未能根據(jù)具體的工作環(huán)境、輸電模式選擇相應(yīng)開關(guān)，在使用過程中出現(xiàn)開關(guān)的過渡損耗而引發(fā)故障；二是未能做好繼電保護(hù)開關(guān)的設(shè)計(jì)與保護(hù)工作，繼電保護(hù)開關(guān)應(yīng)當(dāng)根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行需求以及具體的環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)在使用過程中采取相應(yīng)防護(hù)措施進(jìn)行保護(hù)，這兩項(xiàng)工作中的任一項(xiàng)沒有做到位，都會(huì)給開關(guān)的使用增添許多安全隱患。

2.2 電流互感飽和

現(xiàn)階段，社會(huì)各領(lǐng)域?qū)﹄娏Φ男枨笕找嬖黾?，工業(yè)生產(chǎn)、生活用電量的大幅上升使得電路中的電流負(fù)荷也越來越大，當(dāng)電流負(fù)荷超過電路的承受范圍時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行故障[5]。這是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)中不斷增大的電負(fù)荷會(huì)使電路中的電流達(dá)到飽和狀態(tài)，進(jìn)而使得電流互感器的誤差增大，最終引發(fā)設(shè)備運(yùn)行故障。同時(shí)，如果電路處于短路狀態(tài)，那么受電流互感差的影響，電路中的二次電流會(huì)過小，有時(shí)甚至為零，電流過小時(shí)也會(huì)造成與其相關(guān)的繼電保護(hù)裝置故障。由此可見，在用電過程中科學(xué)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整電路電流，能在一定程度上提升繼電保護(hù)工作質(zhì)量，改善繼電保護(hù)工作狀態(tài)。而要想實(shí)現(xiàn)控制電路電流的目的，我們可以在設(shè)計(jì)電路時(shí)，根據(jù)具體的用電情況設(shè)置電路的最大額定電流，通過這樣的方式對通過電路的電流加以控制，有效降低故障出現(xiàn)概率，確保電路的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

2.3 內(nèi)部零件問題

電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)是通過一定的電氣設(shè)備完成相關(guān)保護(hù)工作，因此電氣裝置的質(zhì)量，電氣設(shè)備的內(nèi)部零件質(zhì)量都會(huì)給繼電保護(hù)工作造成影響。有數(shù)據(jù)表明，因裝置、設(shè)備零件問題導(dǎo)致的繼電保護(hù)故障在總運(yùn)行故障中占有很大比重，這就需要相關(guān)電力企業(yè)以及工作人員要能全面正確的看待電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障問題，在檢修養(yǎng)護(hù)過程中不能只關(guān)注一些外部影響因素，還應(yīng)高度重視裝置內(nèi)部因素。通常情況下，引發(fā)繼電保護(hù)故障的內(nèi)部因素主要有以下幾個(gè)方面：一，繼電裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)問題，內(nèi)部結(jié)構(gòu)欠缺合理時(shí)，會(huì)影響裝置的整體工作狀態(tài)；二，繼電保護(hù)裝置的晶體管質(zhì)量不過關(guān)，不符合使用要求，影響繼電保護(hù)裝置的正常工作；但是所使用的繼電保護(hù)裝置的規(guī)格、型號與具體的工作環(huán)境、工作任務(wù)不相匹配，進(jìn)而起不到良好的保護(hù)效果，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)故障問題，給電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行帶來影響[6]。

2.4 運(yùn)行失調(diào)故障

繼電保護(hù)工作環(huán)境往往較為復(fù)雜，影響因素較多，因此故障問題無法避免，并且電力系統(tǒng)常年處于一個(gè)持續(xù)運(yùn)行的狀態(tài)，在運(yùn)行過程中造成的損耗以及不確定因素會(huì)增多，因此故障出現(xiàn)概率也會(huì)較大。尤其是當(dāng)繼電保護(hù)裝置長時(shí)間處于工作狀態(tài)時(shí)，裝置的整體溫度就會(huì)增高，當(dāng)溫度增加到一定程度時(shí)，就會(huì)燒毀裝置，使裝置無法正常運(yùn)行，引起故障。而設(shè)備燒毀的根本原因其實(shí)是電力系統(tǒng)的運(yùn)行失調(diào)所致，電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中需要通過一定的裝置與技術(shù)手段定期進(jìn)行調(diào)節(jié)、優(yōu)化控制，如果電力企業(yè)忽視這方面的內(nèi)容，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行失調(diào)，進(jìn)而出現(xiàn)一系列運(yùn)行故障，給社會(huì)各領(lǐng)域的生產(chǎn)生活活動(dòng)造成嚴(yán)重影響。

3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障處理措施分析

3.1 制定完善故障處理機(jī)制

現(xiàn)階段，電力已經(jīng)成為人們生活與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的一項(xiàng)能源資源，電力系統(tǒng)只有持續(xù)處于穩(wěn)定、安全的運(yùn)行狀態(tài)，才能推動(dòng)社會(huì)的和平、穩(wěn)定發(fā)展。但是有運(yùn)行就會(huì)有故障，同時(shí)這個(gè)故障是隨著電力系統(tǒng)的不斷運(yùn)行而實(shí)時(shí)產(chǎn)生的，并且依據(jù)目前的技術(shù)水平，無法從根本上杜絕繼電保護(hù)故障的出現(xiàn)，這就要求相關(guān)電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)就繼電保護(hù)故障的處理問題有一個(gè)長遠(yuǎn)的認(rèn)識與規(guī)劃，要建立起一個(gè)完善全面的繼電保護(hù)故障處理機(jī)制，當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)，能及時(shí)分析決策，合理調(diào)配人力技術(shù)，在最短時(shí)間內(nèi)解決故障，將故障影響降到最小。而對于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障處理機(jī)制的建立，相關(guān)電力部門以及企業(yè)需要做到以下幾點(diǎn)：一是故障處理機(jī)制的建立要立足于實(shí)際情況，綜合考慮電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境、用電情況以及繼電保護(hù)故障性質(zhì)、出現(xiàn)頻率等各項(xiàng)因素，建立完善符合實(shí)際的故障處理應(yīng)急機(jī)制。二是要制定完善具體的故障處理內(nèi)容，即處理規(guī)范，并依照相關(guān)工作標(biāo)準(zhǔn)制定相應(yīng)的運(yùn)行管理制度，使各工作人員都能明確自身的職責(zé)與任務(wù)，能定期檢查繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)、能規(guī)范完成故障分析、上報(bào)、處理等各項(xiàng)工作，確保繼電保護(hù)裝置的安全運(yùn)行。三是要建立故障預(yù)防體系，組織專業(yè)工作人員定期檢查繼電保護(hù)裝置與電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)行問題，及時(shí)上報(bào)，同時(shí)做好設(shè)備的維修養(yǎng)護(hù)工作，做好故障的記錄分析工作，從各方面防患于未然，降低故障發(fā)生概率。

3.2 及時(shí)更換故障元件

內(nèi)部構(gòu)件是影響繼電保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)的重要因素，如果裝置中某一元件出現(xiàn)問題，會(huì)給設(shè)備的運(yùn)行埋下安全隱患。因此，工作人員在檢修養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)及時(shí)更換故障元件，有效降低故障影響。但是在檢修過程中，工作人員往往不能及時(shí)找到故障元件，導(dǎo)致錯(cuò)失了最佳的處理時(shí)機(jī)。為有效解決這一問題，工作人員在檢修繼電保護(hù)裝置時(shí)，可以采用替換法及時(shí)查找故障元件，提升檢修效率。具體應(yīng)用過程如下：如果繼電保護(hù)裝置不能正常運(yùn)行，但是工作人員不能明確斷定是哪一元件出現(xiàn)了問題，那么工作人員就可以將完好無損的元件來替換保護(hù)設(shè)備內(nèi)部的構(gòu)造復(fù)雜的元件或者是單元繼電器，如果在進(jìn)行替換后，設(shè)備恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)，則可以斷定被替換的元件就為故障元件；如果替換某一元件后設(shè)備仍舊無法運(yùn)行，那么工作人員就需要再次查找問題源進(jìn)行替換，直到繼電保護(hù)裝置恢復(fù)正常運(yùn)行為止[7]。這種查找替換法能有效避免因不明確決策而帶給繼電保護(hù)裝置的破壞，但是護(hù)理效率較低，因此在處理過程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的故障性質(zhì)以及故障影響科學(xué)謹(jǐn)慎選擇。

3.3 分段處理繼電保護(hù)故障

為有效提升繼電保護(hù)故障處理效率，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行，電力工作人員可以采用分段處理的方式有效應(yīng)對繼電保護(hù)故障，降低故障影響。首先，電力工作人員應(yīng)當(dāng)深入研究繼電保護(hù)裝置的各部構(gòu)成，在明確繼電保護(hù)裝置構(gòu)成以及工作原理的情況下，將裝置分為幾個(gè)相應(yīng)的階段進(jìn)行處理，通過這樣的分階段處理方式，可以有效簡化處理流程，同時(shí)讓繼電保護(hù)故障更容易被管控。如果采用分階段處理的方式，一旦在系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)繼電保護(hù)故障，工作人員可以根據(jù)具體的故障信號，大致劃分問題源，然后將通道脫開，接入負(fù)載后將處于正常狀態(tài)的負(fù)載與處于故障狀態(tài)的負(fù)載進(jìn)行對比，進(jìn)而縮小故障查找范圍，大致確定故障位置，之后接入通道，根據(jù)故障的實(shí)際情況選擇相應(yīng)措施進(jìn)行處理。

3.4 使用電路拆除法處理故障

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作所受影響因素不同、故障性質(zhì)也有所不同，在具體的處理工作中，工作人員只有找準(zhǔn)故障原因，才能對癥下藥，有效消除故障，恢復(fù)繼電保護(hù)的正常運(yùn)行。而電路拆除法則被廣泛應(yīng)用于直流接地等故障的檢修與處理中。在使用電路逐項(xiàng)拆除法處理該類故障時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：一是根據(jù)故障表面特征分析故障原因以及故障位置、大致確定拆除范圍，不能盲目拆除導(dǎo)致故障影響擴(kuò)大。二是對于箍套裝置的保護(hù)熔絲被燒毀的這類故障，可以通過拔插各塊電氣元件的方式來準(zhǔn)確找到故障點(diǎn)，在拔插操作過程中，工作人員需時(shí)刻注意熔絲熔斷的情況以及具體的變化，完成故障的進(jìn)一步診斷；當(dāng)遇到電源空氣部位的開關(guān)無法正常閉合時(shí)，也可以采用該方式進(jìn)行處理。三是針對電壓互感器二次熔絲被燒毀，導(dǎo)致短路故障發(fā)生于回路中的情況，工作人員應(yīng)當(dāng)找到二次短路時(shí)所對應(yīng)的總引出處，并進(jìn)行分離處理，消除故障。

4 結(jié)語

綜上所述，繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的核心構(gòu)成，對于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的影響，但因?yàn)檫\(yùn)行環(huán)境與繼電保護(hù)裝置自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，系統(tǒng)運(yùn)行過程中較容易出現(xiàn)繼電保護(hù)故障，如短路、電流互感飽和等，針對這些問題，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)深入分析故障原因，對癥下藥，及時(shí)解決繼電保護(hù)問題，確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

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