電力系統(tǒng)繼電保護(hù)典型故障分析

郭銳，陳軍

（國網(wǎng)河南省電力公司駐馬店供電公司，河南 駐馬店463000）

1 引言

隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展，電力成為人們生活與工作的一部分，電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全，直接影響到人們生活的質(zhì)量。為了提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性，需要對(duì)出現(xiàn)的繼電保護(hù)故障進(jìn)行分析研究，并及時(shí)地處理對(duì)應(yīng)的繼電保護(hù)故障。

2 繼電保護(hù)故障

2.1 單相短路

單相短路是電力系統(tǒng)常見的繼電故障之一，因?yàn)樵陔娏ο到y(tǒng)的接地子系統(tǒng)當(dāng)中，任何一相出現(xiàn)了接地問題都會(huì)產(chǎn)生非常大的短路電流，當(dāng)短路電流通過電流互感器時(shí)，自序電流設(shè)備會(huì)對(duì)電流進(jìn)行測(cè)試。一般情況下，故障單相電流值非常大，且電力系統(tǒng)的另外兩相電流通過值為零。因此，當(dāng)發(fā)生單相短路故障時(shí)，相關(guān)的工作人員首先需要對(duì)保護(hù)設(shè)備的數(shù)據(jù)記錄信息進(jìn)行查看，通過相關(guān)的故障信息確定故障的相線，然后則可以利用相關(guān)儀器對(duì)各項(xiàng)的絕緣性進(jìn)行測(cè)試，進(jìn)而快速地找到接地故障點(diǎn)，并對(duì)相關(guān)的接地短路故障進(jìn)行一定的處理[1]。

2.2 兩相短路

電力系統(tǒng)當(dāng)中的兩相短路繼電故障問題，主要指電流相位之間發(fā)生的短路故障。該電力故障的特點(diǎn)是電流大小相等、方向相反，而電力系統(tǒng)的另一相的電流值幾乎為零。

2.3 三相短路

三相短路主要是指電力系統(tǒng)的三相出現(xiàn)了相互短路的故障，由于在電流剖面的流通過程中三相角度值正好為120°，因此，短路位置的三相約束力被抵消，此時(shí)電流短路故障點(diǎn)的電流值非常大，需要盡快對(duì)其故障進(jìn)行處理，避免故障問題影響的擴(kuò)大。

3 典型故障分析

3.1 開關(guān)故障

繼電保護(hù)系統(tǒng)在工作時(shí)開關(guān)設(shè)備的故障是典型故障之一，主要的原因就是電力系統(tǒng)和繼電保護(hù)設(shè)備之間不匹配，無法充分地發(fā)揮出繼電保護(hù)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)。在繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，需要對(duì)電力系統(tǒng)的工作強(qiáng)度進(jìn)行一定的分析判斷，確保選擇的繼電設(shè)備符合電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，很多地區(qū)的用電負(fù)荷都出現(xiàn)了增加。在這樣的電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下，對(duì)應(yīng)的繼電設(shè)備保護(hù)裝置卻沒有得到一定的升級(jí)換代，因此，部分繼電設(shè)備處于超負(fù)荷運(yùn)載的狀態(tài)。隨著繼電設(shè)備工作時(shí)間的逐漸推移，繼電系統(tǒng)的控制開關(guān)會(huì)出現(xiàn)性能下降的問題，增加了繼電設(shè)備發(fā)生故障的概率。由于繼電設(shè)備開關(guān)問題的出現(xiàn)，將間接地降低電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性。

3.2 電流互感故障

在繼電保護(hù)系統(tǒng)工作時(shí)，若是設(shè)備終端的用電負(fù)荷出現(xiàn)了一定變化，在電流互感的工作環(huán)境下，進(jìn)而造成電力系統(tǒng)短路問題的發(fā)生，影響到電力系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量與安全，如上文提到的單相短路、雙相短路和三相短路都是電流互感短路故障的一種形式。

在短路故障發(fā)生時(shí)，短路當(dāng)中產(chǎn)生的電流已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出電力系統(tǒng)的額定電流，隨著電流的瞬時(shí)增加，給電力系統(tǒng)的運(yùn)行造成了一定的影響。通過對(duì)短路電流的數(shù)據(jù)誤差和電流互感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，則可以發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作準(zhǔn)確性出現(xiàn)了一定下降，影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

4 故障處理措施

4.1 PT 與CT 的檢測(cè)

電壓互感器盡管出現(xiàn)故障的概率不高，但是通過對(duì)近年來的電氣事故進(jìn)行分析總結(jié)，則可以發(fā)現(xiàn)PT 設(shè)備短路和CT設(shè)備開路的問題仍舊是非常嚴(yán)重的，如相關(guān)設(shè)備的二次線若是連接不牢，非常容易引發(fā)電力系統(tǒng)運(yùn)行問題。為了避免此類問題影響到繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量與安全，在日常工作開展時(shí)，需要對(duì)PT 設(shè)備和CT 設(shè)備進(jìn)行有效的檢修，通過對(duì)二次線的逐個(gè)緊固，確保設(shè)備二次連接線的質(zhì)量與安全。

4.2 故障數(shù)據(jù)分析

在智能電網(wǎng)的建設(shè)背景下，繼電保護(hù)系統(tǒng)得到了很大的更新，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)設(shè)備可以準(zhǔn)確地記錄相關(guān)故障的發(fā)生數(shù)據(jù)變化。在處理電力系統(tǒng)繼電故障時(shí)，工作人員則可以利用故障診斷儀對(duì)電腦儲(chǔ)存的故障數(shù)據(jù)信息進(jìn)行讀取，通過對(duì)故障數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)化和分析，則可以得出相關(guān)電壓、電流、功率的變化波形圖，在波形圖的對(duì)比分析下，則可以快速地判斷出繼電故障具體發(fā)生的位置以及產(chǎn)生的原因。

4.3 一次側(cè)設(shè)備的完善

在電力系統(tǒng)運(yùn)行管理的過程中，若是一次側(cè)的設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量無法得到保證，則會(huì)增加繼電裝置發(fā)生故障的幾率。因此，在繼電保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)相關(guān)故障問題時(shí)，工作人員需要第一時(shí)間對(duì)電力系統(tǒng)的一次側(cè)設(shè)備進(jìn)行檢查，快速地排除一次側(cè)設(shè)備的故障問題。一般情況下，一次側(cè)設(shè)備發(fā)生的電力故障主要有接地故障、絕緣故障、線路短路故障等，都會(huì)引發(fā)繼電保護(hù)系統(tǒng)做出調(diào)整，進(jìn)而影響到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

5 結(jié)語

綜上所述，在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)揮出了非常重要的作用，通過對(duì)典型繼電保護(hù)系統(tǒng)故障的分析研究，可以為今后的繼電故障防護(hù)管理工作提供更多的參考數(shù)據(jù)，提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作可靠性。