電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及故障檢測方法的創(chuàng)新

張永標(biāo)

（韶關(guān)市大江南輸變電工程有限公司，廣東 韶關(guān) 512000）

0 引 言

電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性直接影響到電力能源的供給與使用。所以，需要提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，保證電力系統(tǒng)的正常運行。目前，我國繼電保護(hù)系統(tǒng)已成為電力系統(tǒng)的組成部分，需要從繼電保護(hù)著手控制整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)分析

1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的概念

在我國城市發(fā)展和運行過程中電力系統(tǒng)十分重要，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定使用的關(guān)鍵是繼電保護(hù)裝置功能的實現(xiàn)。在電力系統(tǒng)中使用繼電保護(hù)裝置，可以在短時間內(nèi)找到故障的具體位置和原因，還能對障礙做出有效的處理措施。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，可以向工作人員發(fā)出指令信號，從而為技術(shù)人員的障礙處理提供重要幫助。

1.2 繼電保護(hù)原理

繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中可以為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和安全使用提供重要保證。繼電保護(hù)裝置主要包括數(shù)據(jù)的測量、邏輯的判斷、執(zhí)行模塊。這幾部分在這整個系統(tǒng)中具有重要的作用，相互之間需要協(xié)調(diào)配合，從而保證系統(tǒng)的運行安全性和可靠性。測量就是收集設(shè)備運行中的大量數(shù)據(jù)和資料，之后實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換。邏輯功能就是對收集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，通過對應(yīng)的機(jī)損和分析，根據(jù)固定的原理將其按照邏輯框圖的組成進(jìn)行分析。其中，主要涉及到電流、電壓與斷路器等相關(guān)裝置，滿足邏輯的思維之后，就可以實現(xiàn)保護(hù)裝置的使用。執(zhí)行模塊作為整個系統(tǒng)的保護(hù)出口[1]。在發(fā)生保護(hù)動作之后會及時發(fā)出跳閘、和開關(guān)等指令，從而確保控制故障，防止出現(xiàn)更加嚴(yán)重的系統(tǒng)障礙問題。

1.3 繼電保護(hù)的重要性

在電力系統(tǒng)的運行中會有很多不同的變電站，變電站之間相互連接，從而形成一個龐大的電網(wǎng)系統(tǒng)。如果其中一個線路接地或者變壓器出現(xiàn)故障，會給整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來嚴(yán)重影響，甚至?xí)?dǎo)致大范圍供電問題或者造成人身財產(chǎn)的損失。而使用繼電保護(hù)裝置可以有效避免這一問題的產(chǎn)生，將影響的范圍降到最低，從而保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2 繼電保護(hù)系統(tǒng)多發(fā)故障介紹

2.1 裝置本身出現(xiàn)問題

電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)正常使用對于整個系統(tǒng)的運行具有重要影響，但是難免會由于一些因素的影響出現(xiàn)故障。裝置本身原因?qū)е碌膯栴}，主要分為以下幾點。第一，在裝置運行過程中，選擇開關(guān)保護(hù)設(shè)備時，使用的保護(hù)器精度不夠直接影響到整個電力系統(tǒng)的運行。第二，需要選擇精準(zhǔn)度高質(zhì)量好的繼電保護(hù)裝置，如果選擇的零部件達(dá)不到規(guī)定要求，會使設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)發(fā)熱、電路不穩(wěn)定等情況，從而導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)各種故障問題[2]。第三，不僅要保證各個元件的使用精度和質(zhì)量，還要保證所有元件在整個系統(tǒng)中的使用不能夠相互沖突或者存在排異現(xiàn)象，否則會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2.2 設(shè)備運行故障

如果繼電保護(hù)裝置運行過程中出現(xiàn)問題，會對整個系統(tǒng)造成很大的威脅。在繼電保護(hù)裝置的各個零部件中都有出現(xiàn)設(shè)備運行故障。裝置中的各個零部件經(jīng)過長時間的使用，電路中的線路會出現(xiàn)發(fā)熱的情況，使得裝置的溫度升高，引起故障問題[3]，大大降低了零部件使用的靈敏度，部分故障問題甚至?xí)?dǎo)致裝置運行出現(xiàn)中斷。另外，二次電壓回路故障也是常見的運行故障，會導(dǎo)致電壓互感裝置不能正常使用。如果接地裝置發(fā)生了異常情況，這種故障就十分嚴(yán)重，主要集中在兩個方面。一方面是電壓互感器的二次接地出現(xiàn)異常。如果接地發(fā)生異常，電壓互感器的二次接地與其他電網(wǎng)裝置之間會產(chǎn)生電壓，使得保護(hù)裝置的電力出現(xiàn)疊加壓力，從而導(dǎo)致電壓的振幅發(fā)生變化。通常情況下會發(fā)生元件和組件故障問題。另一方面，電壓互感的開口三角電壓發(fā)生了回路故障，在接地位置零點的電位升高。回路電流會由于負(fù)載阻抗而減少，出現(xiàn)電壓繼電保護(hù)電器出現(xiàn)斷路情況，導(dǎo)致回路發(fā)生問題，影響整個系統(tǒng)的運行。

2.3 繼電保護(hù)中存在的隱患

繼電保護(hù)裝置的保護(hù)過程中，也存在很多隱患問題。由于這些故障不容易檢測出現(xiàn)，因此會導(dǎo)致更加嚴(yán)重的問題。繼電保護(hù)裝置使用中出現(xiàn)的隱患問題，可能由于外部因素和原件老化問題造成。總之，這些問題都是由于長時間使用引發(fā)的。例如，在繼電保護(hù)中很多設(shè)備原件隨著時間的推移設(shè)備老化情況較為嚴(yán)重，這是一個漫長的過程。另外，空氣中溫度和濕度的變化也會影響繼電保護(hù)裝置中零部件的使用壽命，從而增加故障的發(fā)生概率。究其原因，主要是作業(yè)人員操作不規(guī)范。所以，需要定期對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)工作，及時發(fā)現(xiàn)隱藏的問題，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

3 創(chuàng)新故障檢測方法介紹

3.1 參照法

使用參照發(fā)對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢測屬于常用的方法。這一技術(shù)的使用需要以繼電保護(hù)裝置的正常參數(shù)作為根據(jù)，經(jīng)過對參數(shù)進(jìn)行對比分析，明確故障的具體位置和相關(guān)因素，以及時處理故障問題。一般情況下，發(fā)生接線問題時，需要專業(yè)技術(shù)人員結(jié)合參照法對故障問題實施檢測，保證處理問題的效率。電力系統(tǒng)的回路改造過程中，需要對繼電保護(hù)裝置實施更換，如果發(fā)生二次回路接線困難等情況，可以使用參照法進(jìn)行障礙的處理。針對繼電保護(hù)裝置實施檢測時，如果繼電保護(hù)裝置測試數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值之前存在較大誤差，會導(dǎo)致不能準(zhǔn)確及時的判斷繼電保護(hù)質(zhì)量問題。不可以直接對刻度值進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)對相關(guān)的裝置元件等進(jìn)行檢測分析。另外，要保證同等類型中繼電保護(hù)裝置屬于同一個回路。檢測的結(jié)果需要真實可靠，明確繼電保護(hù)裝置中的問題，并及時更換故障電器。

3.2 分段法

分段法也是繼電保護(hù)裝置檢測常用方法，主要是科學(xué)地劃分電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置。根據(jù)對應(yīng)的順序逐漸檢測設(shè)備中出現(xiàn)的故障，涉及到對高頻保護(hù)收發(fā)機(jī)的定期檢測，檢查的工作主要包含檢查設(shè)備的正常運行情況和接收信號情況等[4]。收發(fā)機(jī)的使用和大量設(shè)備的運行都是通過分段方式進(jìn)行劃分。要保證通道的暢通，同時接入對應(yīng)的負(fù)載。結(jié)合通道情況和點評情況，對繼電保護(hù)的使用情況進(jìn)行初步判斷，然后找到故障問題的具體位置，采取對應(yīng)的處理措施，防止問題進(jìn)一步嚴(yán)重。

3.3 替換法

除了上述兩種檢測方法，還有一種檢測方法是替換法。替換法的使用原理是需要選擇一個故障元件相同的元件進(jìn)行更換，然后檢查使用的情況。如果替換之后故障問題得到了解決，并且可以正常運行，說明這是元件出現(xiàn)了問題[5]。如果更換之后故障問題還是存在，說明不是元件的問題，判斷故障出現(xiàn)錯誤。需要繼續(xù)查找故障的具體位置，直到找到故障的具體位置。與上述兩種方法相比，替換法的使用較為簡單，不需要太高的技術(shù)，因此得到了廣泛應(yīng)用。然而，使用替換法會消耗大量的時間，使得故障問題不能及時解決。

4 結(jié) 論

繼電保護(hù)裝置為電力系統(tǒng)提供了保障。在繼電保護(hù)裝置使用過程中由于各種因素的影響，會出現(xiàn)不同的障礙問題。需要結(jié)合障礙的實際情況采取對應(yīng)的處理措施，保證繼電保護(hù)裝置的正常使用，從而為城市發(fā)展提供穩(wěn)定的電力能源支持，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展。