電力系統(tǒng)繼電保護及故障檢測方法的創(chuàng)新

胡紅勝 張齊

摘 要：隨著社會的進步和時代的發(fā)展，我國電力系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展。但是電力系統(tǒng)在運行過程中會出現(xiàn)很多問題，所以需要利用繼電保護以及合適的故障檢測方法維持電力系統(tǒng)的正常運行，本文將對電力系統(tǒng)繼電保護及故障檢測方法進行簡要分析。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;故障檢測

引言

電力系統(tǒng)規(guī)模不斷加大，目前全國將近有兩萬多個節(jié)點，每個節(jié)點對應相應變電站或發(fā)電廠。這么龐大的系統(tǒng)安全穩(wěn)定性及運行質(zhì)量特別重要，繼電保護就是保證電力系統(tǒng)安全運行的裝置。電力系統(tǒng)容易發(fā)生故障，最常見的故障為單相短路故障，其次還有兩相短路、三相短路、短路、過電壓、過負荷等。繼電保護裝置和檢測系統(tǒng)能夠確定故障類型，并自動進行故障切除或給運行人員發(fā)出警告，對電力系統(tǒng)中的設(shè)備進行有效保護，不至于因某處發(fā)生故障而影響其他線路的可靠運行，從而保證了電力系統(tǒng)供電的持續(xù)性。

1繼電保護原理

繼電保護裝置在電力系統(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)信息進行處理，通過對應的機損和分析，根據(jù)固定的原理將其按照邏輯框圖的組成進行分析。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)保護裝置的使用。執(zhí)行模塊作為整個系統(tǒng)的保護出口。在發(fā)生保護動作之后會及時發(fā)出跳閘、和開關(guān)等指令，從而確?？刂乒收?，防止出現(xiàn)更加嚴重的系統(tǒng)障礙問題。

2繼電保護系統(tǒng)多發(fā)故障介紹

2.1裝置本身出現(xiàn)問題

繼電保護系統(tǒng)的裝置本身出現(xiàn)的問題主要有兩個方面，首先，在對繼電保護器進行選擇時，由于裝置中的某些部分或某一部件存在質(zhì)量問題，例如，在進行開關(guān)保護設(shè)備選擇時，選擇的保護器精度不達標造成繼電保護整個系統(tǒng)無法運行。其次是由于選擇的繼電保護裝置同電力系統(tǒng)出現(xiàn)沖突而造成的各種故障。出現(xiàn)這種故障的原因較為復雜，例如在進行裝置選擇過程中沒有進行專門檢查，導致購買的裝置質(zhì)量無法達到要求?；蚴怯捎谘b置長時間使用出現(xiàn)老化，沒有及時進行更新導致。有些甚至是由于沒有進行定期檢修造成的。除了上述原因，繼電保護裝置由于需要較高的質(zhì)量和精度，因此在對各種零部件進行選擇過程中必須嚴格按照要求進行，如果選擇的零部件沒有達到要求，在設(shè)備運行過程中就會出現(xiàn)發(fā)熱、電路不穩(wěn)定等現(xiàn)象，使得繼電保護裝置極易發(fā)生各種故障。

2.2設(shè)備運行故障

繼電保護裝置在運行過程中出現(xiàn)的故障是對整個裝置破壞性最大的，但是同時也是發(fā)生頻率最多的故障種類。同時，這種故障在繼電保護裝置的各個部分都有可能發(fā)生。例如，在經(jīng)過較長時間的運行以后，電路中的各個線路會出現(xiàn)發(fā)熱導致裝置溫度升高，可能會引起裝置的運行故障。有些會造成裝置的靈敏度下降，有些故障則會直接導致裝置無法運行。除此之外，常見的運行故障還包括在運行過程中由于二次電壓回路故障導致的電壓互感裝置無法運行。這種故障較為復雜，主要會出現(xiàn)兩個方面的異常，首先是二次中性點接地異常。在接地出現(xiàn)異常以后，電壓互感器的二次接地其余同電網(wǎng)之間會產(chǎn)生一定的電壓，在保護裝置各項電壓之上繼續(xù)進行電壓疊加，使得個相電壓的振幅出現(xiàn)變化，一般情況下會出現(xiàn)方向元件和阻抗元件出現(xiàn)問題。其次是電壓互感開口的三腳電壓出現(xiàn)回路故障，在接地點處零點電位升高。回路電流會由于符合阻抗的減小而升高，造成電壓繼電器出現(xiàn)斷路，使得電器開口三角電壓出現(xiàn)回路故障。

2.3繼電保護中存在的隱患

在繼電保護裝置中往往存在一些不易被檢測的隱形故障。在以往出現(xiàn)大面積停電或較為嚴重的電力系統(tǒng)運行故障中，很大一部分是由于這些隱患造成的。同上述故障情況不同，繼電保護裝置中隱患的產(chǎn)生是由于外部原因或器件老化造成的，這是由于長時間的問題積累爆發(fā)的結(jié)果。例如，很多設(shè)備的元器件在經(jīng)過長時間的使用以后會出現(xiàn)老化現(xiàn)象，但是這個過程是非常漫長的，雖然在短時間內(nèi)由于器件老化會影響到設(shè)備的靈敏度和精度，但是不會立即顯現(xiàn)出來，只有當達到一個臨界值時才會引起繼電保護器較為嚴重的運行故障。除此之外，空氣濕度以及室溫的高低等變化變化都會對裝置中各個器件的使用壽命造成一定的影響，使得出現(xiàn)故障的幾率升高。出現(xiàn)這種情況的原因還包括人為操作不當?shù)?。因此必須做好繼電保護裝置的檢測、保養(yǎng)等工作，及時發(fā)現(xiàn)問題并進行隱性故障的排除，保證系統(tǒng)的正常運行。

3創(chuàng)新故障檢測方法

3.1參照法

使用參照發(fā)對電力系統(tǒng)繼電保護裝置進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裝置的正常參數(shù)作為根據(jù)，經(jīng)過對參數(shù)進行對比分析，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，可以使用參照法進行障礙的處理。針對繼電保護裝置實施檢測時，如果繼電保護裝置測試數(shù)值和標準數(shù)值之前存在較大誤差，會導致不能準確及時的判斷繼電保護質(zhì)量問題。不可以直接對刻度值進行調(diào)整，應對相關(guān)的裝置元件等進行檢測分析。另外，要保證同等類型中繼電保護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裝置檢測常用方法，主要是科學地劃分電力系統(tǒng)中的繼電保護裝置。根據(jù)對應的順序逐漸檢測設(shè)備中出現(xiàn)的故障，涉及到對高頻保護收發(fā)機的定期檢測，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。收發(fā)機的使用和大量設(shè)備的運行都是通過分段方式進行劃分。要保證通道的暢通，同時接入對應的負載。結(jié)合通道情況和點評情況，對繼電保護的使用情況進行初步判斷，然后找到故障問題的具體位置，采取對應的處理措施，防止問題進一步嚴重。

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。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。

結(jié)語

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

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