電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析與處理措施分析

摘要：在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，自然災(zāi)害、設(shè)備老化、操作等，都可能引起各種故障及不正常運(yùn)行的狀態(tài)出現(xiàn)，這些故障破壞了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)生產(chǎn)生活造成了嚴(yán)重影響。繼電保護(hù)伴隨著電力系統(tǒng)而生，繼電保護(hù)原理及繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，是電力系統(tǒng)實(shí)用技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。本論通過對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障進(jìn)行分析，探析故障產(chǎn)生的原因，并提出電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障的具體處理措施，力求能夠?yàn)槔^電保護(hù)系統(tǒng)的日趨完善提供一定的參考。

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

當(dāng)今時(shí)代，人民生活和社會(huì)生產(chǎn)都離不開電力資源，在高度現(xiàn)代化的電力行業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)上，建設(shè)穩(wěn)定的發(fā)電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網(wǎng)分級(jí)調(diào)度的電力生產(chǎn)供應(yīng)體系成為了當(dāng)前及近階段的首要任務(wù)。從某種程度來說，電力供應(yīng)越穩(wěn)定，我國(guó)的生產(chǎn)制造行業(yè)就能越快速發(fā)展。在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)是一個(gè)關(guān)鍵的保護(hù)裝置，它的作用既包括對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，還包括對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，繼電保護(hù)裝置對(duì)于電力輸送平穩(wěn)性具有十分重要的影響。因此，最大可能的預(yù)防繼電保護(hù)存在的故障風(fēng)險(xiǎn)以及在最短時(shí)間內(nèi)處理出現(xiàn)的故障，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、繼電保護(hù)裝置的重要作用

繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)中的核心部件，電力系統(tǒng)工作過程中一旦出現(xiàn)故障問題，繼電保護(hù)裝置可以及時(shí)將問題部位與設(shè)備整體進(jìn)行分離，同時(shí)發(fā)出警報(bào)，通知工作人員及時(shí)進(jìn)行處理。電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置的作用可以歸納為以下幾個(gè)方面：

一是能夠保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，保證電力系統(tǒng)處于平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)。在電力系統(tǒng)供電運(yùn)行之中會(huì)遇到諸多突發(fā)問題，具有不可預(yù)測(cè)性。一旦出現(xiàn)故障，就會(huì)導(dǎo)致供電中斷。繼電保護(hù)裝置可以在電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，準(zhǔn)確提醒工作人員故障發(fā)生的位置。繼電保護(hù)裝置有利于工作人員及時(shí)根據(jù)故障發(fā)生的位置制定出解決問題的對(duì)策，使電力系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)回復(fù)正常。

二是能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行及時(shí)反饋。繼電保護(hù)裝置能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行記錄分析，實(shí)時(shí)監(jiān)控。如果在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)了相關(guān)故障信號(hào)，繼電保護(hù)裝置會(huì)對(duì)這些故障信號(hào)進(jìn)行分析，并得出電力系統(tǒng)是否處于良好運(yùn)行狀況的判斷。上述信息會(huì)反饋到自動(dòng)控制裝置，自動(dòng)控制裝置根據(jù)信息數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)行綜合判斷，并做出一系列具有預(yù)防性的措施。因此說，繼電保護(hù)裝置能夠在某種程度上對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)管監(jiān)控，進(jìn)而提高電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行的能力[1]。

二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)主要故障分析

按照故障來源不同，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障類型可分為三類，分別是內(nèi)因故障、外因故障及操作故障，下面對(duì)故障類型及原因進(jìn)行詳細(xì)分析：

（一）內(nèi)因故障分析

內(nèi)因故障主要可以包括運(yùn)行故障、運(yùn)行故障和設(shè)計(jì)故障。

1.運(yùn)行故障是最為常見，大多數(shù)是繼電保護(hù)超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置溫度過高，進(jìn)而無法發(fā)揮正常作用，除此之外還包括電源故障、元件老化、定值故障（定值錯(cuò)誤，產(chǎn)生數(shù)值計(jì)算錯(cuò)誤，定值區(qū)錯(cuò)誤，軟壓板投入錯(cuò)誤）、電流互感器過于飽和等[2]。

以10kv配電線路繼電保護(hù)分析為例，一般的配電變壓器都是安裝在10 kV的線路上，開關(guān)閉合后，所有配電變壓器的系統(tǒng)中就會(huì)出現(xiàn)大量的不固定勵(lì)磁涌流，這是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，當(dāng)電阻降低時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的涌流，時(shí)間的常數(shù)增大。這種情況對(duì)變壓器的個(gè)數(shù)和容量、阻值的影響并不是很突出，往往就會(huì)被人忽略，當(dāng)線路變壓器的個(gè)數(shù)和容量都增大的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)這一情況。

2.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)的故障，主要是指設(shè)備和原件的質(zhì)量不符合運(yùn)行需求而導(dǎo)致的故障，有些繼電保護(hù)裝置所使用的元件質(zhì)量沒有達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，使得繼電保護(hù)裝置的質(zhì)量存在問題，進(jìn)而導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置無法有效工作，失去保護(hù)作用。此外，還存在故障指示器沒有得到重視的情形，導(dǎo)致故障發(fā)生時(shí)無法對(duì)故障位置快速、準(zhǔn)確的定位，影響故障因素排查的及時(shí)性[3]。

3.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)故障，由于電力系統(tǒng)在選擇設(shè)計(jì)方面出現(xiàn)了問題，并且運(yùn)行負(fù)荷過高、密集，開關(guān)設(shè)備與負(fù)荷之間的適應(yīng)性較差，從而影響了開關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性。

（二）外因故障分析

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)在運(yùn)行過程中受一些不可抗力影響，如地震、鳥害等，導(dǎo)致設(shè)備遭受損壞，從而無法正常運(yùn)行，這種故障的產(chǎn)生多是不可預(yù)見的。

（三）操作故障分析

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電力從業(yè)人員需求迅速擴(kuò)大，人員補(bǔ)充不足的情況下，部分電力系統(tǒng)管理和操作人員的門檻標(biāo)準(zhǔn)下降，從業(yè)人員專業(yè)能力和技術(shù)水平還有待提高。操作故障是指操作人員基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，在進(jìn)行供電操作的過程中，由于沒有按標(biāo)準(zhǔn)配置和使用繼電保護(hù)設(shè)備，而導(dǎo)致的繼電保護(hù)設(shè)備無法正常工作。

三、繼電保護(hù)裝置故障的處理措施

（一）加強(qiáng)電力工作人員專業(yè)能力培養(yǎng)

繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障很大一部分原因是由于電力工作人員專業(yè)能力不強(qiáng)，所以電力企業(yè)要加大對(duì)電力工作人員的專業(yè)能力與技術(shù)知識(shí)培養(yǎng)。一是要強(qiáng)化電力工作人員的責(zé)任意識(shí)，落實(shí)定時(shí)檢修規(guī)定，做好故障預(yù)防。二是要對(duì)電力企業(yè)的相關(guān)人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，包括專業(yè)知識(shí)、操作水平、故障檢修與維護(hù)能力等，使維修人員在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)解決，提高電力維修工作的效率。

（二）加強(qiáng)繼電保護(hù)設(shè)備質(zhì)量控制

由于設(shè)備原因造成繼電保護(hù)故障的例子多不勝數(shù)，電力企業(yè)要嚴(yán)格控制好設(shè)備及零部件的采購(gòu)質(zhì)量。一是在購(gòu)買設(shè)備時(shí)一定要對(duì)其質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告仔細(xì)閱讀。必須要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，凡是在實(shí)驗(yàn)中不合格的設(shè)備與零件都不予采用。二是要加大故障指示器的覆蓋范圍，例如在10KV電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中，要注意在變電站出口，主干線每隔兩千米到五千米的地方安裝故障指示器，這樣能夠在故障發(fā)生時(shí)及時(shí)掌握故障的位置，有利于在短時(shí)間內(nèi)排除故障。

（三）加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障的技術(shù)處理

一是就是利用涌流特點(diǎn)，適當(dāng)延長(zhǎng)對(duì)電流的速斷保護(hù)時(shí)間，防止勵(lì)磁涌流的一些誤操作；二是通過考慮線路短路時(shí)電流互感器飽和問題，避免電流互感器的飽和；三是若是配電所以上的部分出現(xiàn)故障時(shí)，改由變電所的l0kV出線進(jìn)行動(dòng)作保護(hù)。

（四）綜合使用設(shè)備故障查找和處理辦法

綜合使用替換法、參照法、分段處理法等設(shè)備查找和處理的辦法。替換法主要應(yīng)用于一些內(nèi)部回路發(fā)咋的單元繼電器，通過采用附近設(shè)備或檢修插片、繼電器取代它后，來判斷故障源。參照法此主要用于查認(rèn)為接線錯(cuò)誤，定值校驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)測(cè)試值與預(yù)想值有較大出入又無法斷定原因之類的故障。分段處理法主要是判斷短接范圍內(nèi)故障的一種縮小故障范圍的辦法，應(yīng)用于電流回路開關(guān)等方面[4]。

結(jié)束語

綜上所述，繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中的作用不可替代，電力系統(tǒng)企業(yè)應(yīng)使用科學(xué)的手段和方法做好電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作，要盡可能減少繼電保護(hù)故障發(fā)生的頻率，使整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性得到提升。

參考文獻(xiàn)

[1]徐英，賈慧.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析與處理措施[J].中國(guó)新通信，2019，21（04）：154.

[2]周峰.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置故障分析及維修方法探討[J].數(shù)字通信世界，2017（09）：114+212.

[3]于慧，劉家泰.淺談電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析與處理措施[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2017（11）：17-18.

[4]姜帆.對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析及處理措施研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（04）：15-16.

作者簡(jiǎn)介：盧闕強(qiáng)（1986.11），男，江蘇南通人，本科，工程師。

（作者單位：世源科技工程有限公司）