電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定所產(chǎn)生的原因及事故處理方法分析

何劍榮

摘 要： 本文主要針對電力系統(tǒng)繼電保護進行研究與分析，首先分析電力系統(tǒng)繼電保護的基本原理以及其功能，然后分析電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)生故障和不穩(wěn)定的原因，針對原因和故障問題提出應(yīng)對方法。

關(guān)鍵詞： 繼電保護；不穩(wěn)定原因；事故處理

1.電力系統(tǒng)繼電保護概述

1.1電力系統(tǒng)繼電保護的基本原理

（1）單端測量原理（階段式原理）

圖1 單端測量原理圖

單端測量原理主要是針對系統(tǒng)正常運行與故障時電氣設(shè)備中某一端的基本參數(shù)變化來進行繼電保護的，又經(jīng)常被稱作階段式原理。主要測量的基本運行參數(shù)包括I、U、Z∠φ，當(dāng)檢測某一端的I↑值升高的時候，會通過繼電保護裝置進行過電流保護；當(dāng)檢測到某一端的U↓值降低的時候會進行低電壓保護；當(dāng)檢測到某一端Z↓值降低的時候，會進行低阻抗保護。

（2）雙端測量原理

圖2 雙端測量原理圖

雙端測量原理主要針對電力系統(tǒng)中的電氣元件正常運行或發(fā)生故障過程中對其兩端參數(shù)的檢測，包括電流相位以及功率方向兩者的差別，因此這種雙端測量原理又被稱作是差動式原理。

1.2電力系統(tǒng)繼電保護的作用及任務(wù)

（1）當(dāng)電力系統(tǒng)或系統(tǒng)中的電氣元件發(fā)生故障的時候，通過繼電保護裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對故障元件有選擇性的快速切除，這樣能夠有效的保障非故障部分系統(tǒng)的正常運行。電力系統(tǒng)故障不僅僅會對系統(tǒng)以及故障元件造成危害，而且會間接的危害非故障元件以及用戶。

（2）對于元件不能正常工作等系統(tǒng)不正常運行的狀況，通過電力系統(tǒng)繼電器保護裝置能夠及時自動并且有選擇性的進行減負荷或跳閘來對電力系統(tǒng)進行保護。如果不及時對不正常工作進行處理，長時間會導(dǎo)致設(shè)備損壞，導(dǎo)致系統(tǒng)故障問題。

2.電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定原因及其常見故障分析

2.1人為因素對電力系統(tǒng)繼電保護穩(wěn)定性的影響

作為電力系統(tǒng)繼電保護裝置安裝、維護的直接參與者，工作人員的專業(yè)技能等因素均會影響電力系統(tǒng)繼電保護的穩(wěn)定性，往往工作人員專業(yè)技能水平較低或工作失誤未按照標(biāo)準(zhǔn)進行操作，均會導(dǎo)致穩(wěn)定性較差，由于家庭用電安裝中比較隨意，更導(dǎo)致繼電保護穩(wěn)定性相對工業(yè)用電而言較差。在繼電保護裝置的安裝之后，如果沒有對繼電保護裝置進行定期的檢查與保養(yǎng)，也往往會因為電力系統(tǒng)繼電保護裝置出現(xiàn)老化而導(dǎo)致故障。另外由于電力系統(tǒng)的完善與發(fā)展也導(dǎo)致電力系統(tǒng)越來越復(fù)雜，給電路檢修以及繼電器等設(shè)備的檢修難度增大，往往工作人員在檢修的過程中也往往忽略這一問題。目前隨著數(shù)字化和智能化的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)在繼電保護裝置中的應(yīng)用促進了其檢修和維護，有利于穩(wěn)定性的提高。

2.2電力系統(tǒng)繼電保護硬件故障問題

圖3 電力系統(tǒng)繼電保護裝置組成圖

在繼電保護裝置中，不僅僅包括繼電保護裝置，而且保護繼電保護輔助裝置。

首先在繼電保護裝置中包括電源供給模塊、中央數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊一級斷電器等模塊，這些模塊之間的協(xié)調(diào)實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入、邏輯分析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)輸出與執(zhí)行功能，如果其中某一模塊出現(xiàn)問題，或者發(fā)生突發(fā)故障會直接導(dǎo)致整個繼電保護系統(tǒng)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致電力系統(tǒng)繼電保護裝置不穩(wěn)定問題。

在繼電保護裝置中還包括交流電壓切換箱、分相操作繼電器箱、三相操作繼電器箱三部分輔助裝置。繼電保護裝置的穩(wěn)定性直接決定了繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性。繼電保護設(shè)備的損耗會直接導(dǎo)致繼電保護系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，這也決定了繼電保護設(shè)備以及輔助設(shè)備中必須準(zhǔn)確進行操作以及進行電壓切換，從而能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在當(dāng)前智能化技術(shù)的應(yīng)用，取代了傳統(tǒng)的手工切換，最大程度的保證系統(tǒng)運行的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。

2.3二次回路問題導(dǎo)致的不穩(wěn)定性

由于接地線長時間的應(yīng)用，導(dǎo)致絕緣體的老化腐蝕問題嚴重，最終使得電線裸露在外邊，就會出現(xiàn)電路故障問題，電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定性問題顯現(xiàn)出來。另外在繼電保護中存在明顯的靜電，由于靜電就會導(dǎo)致繼電保護裝置表面附著靜電粉塵層，由于粉塵層的影響導(dǎo)致設(shè)備間回路，造成不穩(wěn)定性問題。

2.4電力系統(tǒng)繼電保護軟件故障問題

在電力系統(tǒng)繼電保護中往往會出現(xiàn)輸入值誤差、分析定義錯誤以及測試流程不規(guī)范等問題，這些軟件上出現(xiàn)的問題也會直接影響繼電保護裝置的穩(wěn)定性，出現(xiàn)誤動或者是拒動的問題。因此，在當(dāng)前發(fā)展中還必須要注重軟件維護，工作人員也必須提高數(shù)字化應(yīng)用水平，保證繼電保護裝置的穩(wěn)定正常運行。

3.電力系統(tǒng)繼電保護事故處理方法分析

3.1故障原因檢查

在電力系統(tǒng)繼電保護裝置出現(xiàn)問題的時候，必須要對導(dǎo)致故障的根本原因進行分析與排查，針對故障原因進行處理，保證電力系統(tǒng)繼電保護的穩(wěn)定性和正常運行。在事故檢查中一般包括順序檢查法、逆序檢查法以及整組實驗法等方法。

順序檢查法：該檢查法是最主要的電力系統(tǒng)繼電保護故障檢查方法，在進行故障排查的過程中充分利用智能化技術(shù)按照順序的原則對整個軟件系統(tǒng)以及硬件設(shè)備展開排查，順序檢查包括外部檢查、定值檢查、絕緣檢查以及保護環(huán)境檢查等。

逆序檢查法：逆序檢查法作為另一常用繼電保護裝置的檢查方法和順序檢查方法相反，一般在繼電保護裝置的誤動故障中采用逆序檢查的方法進行，以出現(xiàn)誤動為時間點起點，按照和順序檢查相反的順序進行故障排查，直到發(fā)現(xiàn)故障為止。

整組實驗法：這一方法充分結(jié)合了順序檢查法和逆序檢查法，和這兩種方法相比更加有效，能夠大大縮短故障排除的時間。一般在繼電保護裝置的邏輯故障問題出現(xiàn)時，采用這一方法進行故障排查，這一方法也是目前應(yīng)用比較廣泛的方法。

3.2電力系統(tǒng)繼電保護故障處理

3.2.1人為因素導(dǎo)致的故障處理方法

對于人為因素導(dǎo)致的電力系統(tǒng)繼電保護故障問題，相關(guān)人員必須積極的進行問題原因查找與自我反思，找出自己在設(shè)備安裝以及設(shè)備接線方面可能存在的問題，通過反思與分析找出問題所在進行積極補救，將損失降到最低。

3.2.2軟件故障處理方法

在前面介紹了軟件故障排查的相關(guān)方法和技術(shù)，在軟件故障排查中還必須要利用數(shù)字化技術(shù)對繼電保護裝置的運行數(shù)據(jù)和故障波形圖進行邏輯分析，確定繼電保護運行中軟件系統(tǒng)問題和軟件故障，針對問題進行編碼修改等保證系統(tǒng)正常運行。

3.2.3硬件故障處理方法

在對硬件故障排除中能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)發(fā)生問題以及故障的硬件，根據(jù)故障硬件進行問題分析和原因查明，針對故障原因?qū)τ布M行及時的處理或者及時的更換，保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。

3.3防患于未然

當(dāng)問題以及故障發(fā)生的時候再去進行處理，不可避免的會造成損失，因此預(yù)防是最好的方式之一。通過對管理人員的技能培訓(xùn)和專業(yè)素養(yǎng)的加強能夠在很大程度上預(yù)防繼電保護裝置人為因素故障的產(chǎn)生。另外在繼電保護裝置的應(yīng)用之前，可以進行數(shù)字模擬和系統(tǒng)仿真，通過模擬保證系統(tǒng)正常運行，軟件的正常運用。在繼電保護硬件裝置的應(yīng)用中，還必須對硬件質(zhì)量進行管控，同時定期檢測保養(yǎng)，保證硬件裝置的長期穩(wěn)定運行。

結(jié)論

在經(jīng)濟發(fā)展以及人們生活水平不斷提高的背景下，人們不僅僅對用電的用量進一步提高，而且對于電能應(yīng)用質(zhì)量的要求也不斷提高。但是在高用量用電的背景下，高峰用電問題突出對我國電力系統(tǒng)帶來極大的挑戰(zhàn)，這一問題不僅僅受到用戶的關(guān)注，而且也受到電力相關(guān)企業(yè)的關(guān)注。繼電保護裝置作為保障電網(wǎng)安全以及供電效率的重要措施被人們不斷研究開發(fā)，并在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。為保障用電安全、供電效率，必須保障繼電保護裝置的安全穩(wěn)定運行，因此對于工作人員以及電力企業(yè)而言必須掌握繼電保護裝置的工作原理，在此基礎(chǔ)上了解繼電保護可能會出現(xiàn)的潛在事故與威脅，并能夠及時發(fā)現(xiàn)故障愿意并進行處理，最終能夠全面提高繼電保護裝置的穩(wěn)定性。在當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機技術(shù)以及數(shù)字化技術(shù)發(fā)展的背景下，繼電保護裝置充分利用這些技術(shù)的綜合，能夠?qū)崿F(xiàn)繼電保護裝置的智能化控制與管理，更好的解決不穩(wěn)定性問題，具有重要意義。

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