電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作中的故障分析

劉鵬德 吳麗

摘要：本文分析了電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)動(dòng)作中的故障，并提出了處理措施以供參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；動(dòng)作；故障

1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)動(dòng)作中的故障分析

1.1裝置故障

介于電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置的重要性，此類裝置本身的質(zhì)量必然不能出現(xiàn)問題，但在實(shí)際工作當(dāng)中可見，大部分繼電保護(hù)動(dòng)作故障都是因?yàn)檠b置本身存在質(zhì)量問題，相應(yīng)在長(zhǎng)期應(yīng)用當(dāng)中，容易出現(xiàn)裝置故障問題。繼電保護(hù)裝置故障問題表現(xiàn)有很多，例如裝置監(jiān)測(cè)功能失常，導(dǎo)致無(wú)法正確判別電力系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)，相應(yīng)在故障條件下無(wú)法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)；裝置信號(hào)傳輸故障，導(dǎo)致人工在維修過程當(dāng)中，很難定位故障線路等，這些故障均會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)動(dòng)作出現(xiàn)拒動(dòng)異?，F(xiàn)象。繼電保護(hù)裝置除了拒動(dòng)異常問題，還存在誤動(dòng)問題，即部分繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)正常狀況下，會(huì)因?yàn)槌Ｒ?guī)操作而自動(dòng)斷開電閘，造成非常規(guī)停電問題。

1.2繼電保護(hù)系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備的故障

繼電保護(hù)系統(tǒng)之中所出現(xiàn)的開關(guān)設(shè)備故障主要是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)與所選繼電保護(hù)系統(tǒng)不匹配，我們需要注意的是在對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行選擇的過程中已經(jīng)明確的規(guī)定了電力系統(tǒng)的工作強(qiáng)度，而在電力系統(tǒng)剛剛應(yīng)用的時(shí)候所應(yīng)用的繼電保護(hù)設(shè)備一般都是和工作負(fù)荷極為匹配的，繼電保護(hù)裝置工作強(qiáng)度不斷增大和對(duì)于繼電保護(hù)裝置的使用時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，便需要對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行及時(shí)的更新，如果更新不及時(shí)造成繼電保護(hù)裝置的作用無(wú)法滿足電力系統(tǒng)正常運(yùn)行期間的需求便極有可能出現(xiàn)裝置的超負(fù)荷運(yùn)行或者老化的問題。這些問題的出現(xiàn)極有可能造成繼電保護(hù)系統(tǒng)之中的開關(guān)設(shè)備出現(xiàn)較為密集的復(fù)合，而如果開關(guān)設(shè)備不能符合實(shí)際需求又常常會(huì)影響繼電保護(hù)開關(guān)設(shè)備檢測(cè)和診斷故障過程中的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，造成整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)無(wú)法滿足電力系統(tǒng)檢測(cè)的工作開展的需求，進(jìn)而直接影響到電力系統(tǒng)的良好和穩(wěn)定運(yùn)行，如果系統(tǒng)之中的故障不能得到及時(shí)有效排除的時(shí)候又極有可能造成電力事故的發(fā)生。

1.3電流互感飽和故障

在繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中終端的負(fù)荷會(huì)出現(xiàn)一定的增加，如果電力系統(tǒng)運(yùn)行期間發(fā)生短路的話電流也會(huì)不斷增加，在這種情況之下繼電保護(hù)裝置所受到的電流互感器的飽和故障影響較之平時(shí)也會(huì)增加很多，如果系統(tǒng)之中靠近電力系統(tǒng)終端設(shè)備的位置上有短路情況發(fā)生，短路時(shí)產(chǎn)生的電流數(shù)值會(huì)在那個(gè)時(shí)間段超出對(duì)頂?shù)碾娏骰ジ衅鲾?shù)值的100位以上，短路期間電流的倍數(shù)和電流互感器的實(shí)際誤差呈現(xiàn)出正比例的關(guān)系，發(fā)生短路期間繼電保護(hù)系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)檢測(cè)到的故障發(fā)布指令時(shí)的靈敏度也會(huì)因?yàn)樗查g電流過大而發(fā)生降低。

1.4繼電器觸點(diǎn)故障

在繼電裝置之中，繼電器觸點(diǎn)屬于整個(gè)裝置的最薄弱部位。繼電器作為整個(gè)繼電保護(hù)裝置的核心裝置發(fā)揮著對(duì)系統(tǒng)故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除的功能。一旦繼電器發(fā)生故障的話必然會(huì)使整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)無(wú)法正常工作。影響繼電器觸點(diǎn)安全性的因素相對(duì)較多，比如出點(diǎn)裝置所選擇的制造材料、繼電器承受的電壓值和電流值，所選繼電裝置適用的電力系統(tǒng)等。繼電器觸點(diǎn)故障發(fā)生還會(huì)受到繼電器工作環(huán)境和頻率以及配電的配置等方面的影響，任何一個(gè)條件與設(shè)計(jì)出的預(yù)定值不符的情況發(fā)生都可能造成繼電器觸點(diǎn)發(fā)生故障。

2繼電保護(hù)動(dòng)作常見故障的管理措施

2.1裝置故障管理措施

首先在繼電保護(hù)裝置應(yīng)用過程中，電力工作者要嚴(yán)格依照規(guī)章制度來(lái)進(jìn)行操作，例如在繼電保護(hù)裝置安裝當(dāng)中，介于裝置與電力系統(tǒng)的一體性，有必要依照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，保障兩者相互匹，由此提高繼電保護(hù)裝置工作中的性能表現(xiàn)，且有利于電力系統(tǒng)的安全。其次，因?yàn)槔^電保護(hù)裝置在長(zhǎng)期工作當(dāng)中會(huì)不斷損耗，導(dǎo)致其性能開始下降，在此前提下，電力工作者有必要定期對(duì)裝置進(jìn)行檢查，確認(rèn)設(shè)備具體狀態(tài)，且當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在狀態(tài)異常之后，則要確認(rèn)具體問題，如果問題較為簡(jiǎn)單，就需要進(jìn)行及時(shí)處理，如果問題較為復(fù)雜，則需要對(duì)問題數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，以供后續(xù)通過分析來(lái)判斷問題表現(xiàn)，同時(shí)如果損耗過于嚴(yán)重，基本無(wú)法進(jìn)行維修，則應(yīng)當(dāng)及時(shí)更換設(shè)備。

2.2開關(guān)故障管理措施

開關(guān)故障對(duì)于繼電保護(hù)裝置而言具有重大影響，所以在電力安全的原則下，需要對(duì)此進(jìn)行管理。具體管理方法上，首先電力工作者在日常工作當(dāng)中，除了要定期對(duì)開關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查，排除其中故障以外，出于便捷性考慮，可以采用先進(jìn)的信息化技術(shù)對(duì)開關(guān)設(shè)備進(jìn)行全天候監(jiān)控，即設(shè)置信息化終端與通信路徑，通過傳感器對(duì)開關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)監(jiān)控發(fā)現(xiàn)開關(guān)設(shè)備某項(xiàng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題之后，則通知電力終端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)激發(fā)預(yù)警系統(tǒng)，使人工了解具體情況。此外，如果開關(guān)故障在信息化技術(shù)條件下無(wú)法得到修復(fù)，則需要人工進(jìn)行干預(yù)，過程中人工應(yīng)當(dāng)先啟動(dòng)應(yīng)急措施，避免故障發(fā)生變化，后需要及時(shí)趕往現(xiàn)場(chǎng)對(duì)故障開關(guān)進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)故障原因后再做處理。

2.3電流互感飽和故障管理措施

面對(duì)電流互感飽和故障影響，在繼電保護(hù)裝置應(yīng)用當(dāng)中，要做好接地工作，因?yàn)榱己玫慕拥毓ぷ骺梢杂行Х乐勾蟛糠忠鸲搪芬蛩氐挠绊?，相?yīng)即使繼電保護(hù)裝置受到了電流互感飽和故障影響，其影響程度也會(huì)相對(duì)減小。其次要時(shí)刻關(guān)注繼電保護(hù)裝置與電流互感器的電流負(fù)荷表現(xiàn)，如果兩者電流負(fù)荷比例存在異常，則說明裝置正在受到電流互感飽和故障影響，最終對(duì)此進(jìn)行維修即可。

2.4繼電器觸點(diǎn)故障管理措施

繼電器觸點(diǎn)作為裝置中最為脆弱，但重要性較高的部位，電力工作者應(yīng)當(dāng)對(duì)其故障表現(xiàn)保持重視，對(duì)其常見形成因素進(jìn)行管理。具體來(lái)說，首先面對(duì)觸點(diǎn)裝置材料質(zhì)量不佳因素，電力工作者在選擇繼電保護(hù)裝置時(shí)，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注觸點(diǎn)材質(zhì)，如果材質(zhì)存在缺損、性能不當(dāng)?shù)葐栴}，則建議不選擇此類裝置。其次電壓值和電流值異常與電力系統(tǒng)不匹配因素影響，電力工作者必須以電力系統(tǒng)的電壓值和電流值為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行選擇，以免觸點(diǎn)在工作中出現(xiàn)故障。

3結(jié)語(yǔ)

繼電保護(hù)系統(tǒng)是保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在，繼電保護(hù)系統(tǒng)的故障信息分析處理的運(yùn)用與開發(fā)也是繼電保護(hù)系統(tǒng)的核心所在，其為電力系統(tǒng)的故障進(jìn)行準(zhǔn)確的分析并且提供及時(shí)的處理，讓電力系統(tǒng)在安全的環(huán)境下得以正常運(yùn)行，只有迅速消除繼電保護(hù)系統(tǒng)中本身所存在的故障，保證繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行，才能充分發(fā)揮保護(hù)裝置對(duì)于電網(wǎng)的穩(wěn)定作用，提高供電系統(tǒng)的可靠性。

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[2]高鵬程.電力系統(tǒng)運(yùn)行中的繼電保護(hù)故障處理探討[J].電力技術(shù)，2017（10）

（作者單位：中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)甘肅省電力設(shè)計(jì)院有限公司）