繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)隱性故障研究

廖幸

摘 要：本文針對(duì)繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)隱性故障誘因進(jìn)行分析，包括故障理解能力較差、忽視結(jié)構(gòu)之間關(guān)聯(lián)、系統(tǒng)之間不協(xié)調(diào)配合等，結(jié)合隱性故障造成的影響及分析方法，通過研究?jī)?yōu)化繼電保護(hù)裝置性能、及時(shí)更新電力元件、做好故障排查工作、確保系統(tǒng)運(yùn)行的協(xié)調(diào)性等措施，目的在于提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低系統(tǒng)隱性故障的發(fā)生幾率。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)裝置;安全穩(wěn)定控制系統(tǒng);隱性故障

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平不斷提升的同時(shí)，電能已經(jīng)成為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要能源支撐。隨著城市用電量的不斷增加，為了確保城市供電的穩(wěn)定性，需要在系統(tǒng)運(yùn)行的過程添加繼電保護(hù)系統(tǒng)。不過受到外界環(huán)境、設(shè)備自身質(zhì)量等因素影響，有時(shí)會(huì)發(fā)生一些隱性故障，威脅到線路的運(yùn)行安全性，通過制定合理地措施進(jìn)行處理，對(duì)于提高電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性有著積極地意義。

一、繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)隱性故障分析

（一）故障理解能力較差

在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的過程中，繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)是兩道非常重要的安全防線，首先要明確繼電保護(hù)裝置是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)，是否能夠?qū)ΡＷo(hù)元件的故障進(jìn)行功能性的判斷，這是對(duì)繼電保護(hù)最基本的定義概念。而安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)處于電力系統(tǒng)的第二道防線，它是由輸入、輸出、通信、測(cè)量、故障判別、控制策略等部分組成，能夠在出現(xiàn)大波動(dòng)干擾時(shí)對(duì)內(nèi)置的控制設(shè)備起到穩(wěn)定作用，它具有的可靠性直接關(guān)系到電網(wǎng)安全。不過在實(shí)際應(yīng)用過程中，部分電力企業(yè)容易疏忽對(duì)運(yùn)行故障的理解，同時(shí)很容易忽略掉繼電保護(hù)穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致隱性故障的出現(xiàn)，影響到整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

（二）忽視結(jié)構(gòu)之間關(guān)聯(lián)

電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)之間并不是單獨(dú)的個(gè)體，繼電保護(hù)裝置由測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分組成，它們相互存在一定邏輯關(guān)系，在繼電保護(hù)裝置中發(fā)揮著不同作用 ，并且在各裝置間距離設(shè)置也常常出現(xiàn)紕漏，定值間配合不合理，如距離2段或3段定值不滿足選擇性，主保護(hù)與后備保護(hù)之間、上下級(jí)保護(hù)間配合不協(xié)調(diào)，也是導(dǎo)致隱性故障的重要原因。而當(dāng)今趨勢(shì)對(duì)繼電保護(hù)間的配合意識(shí)不強(qiáng) ，面對(duì)復(fù)雜的電網(wǎng)故障突發(fā)時(shí)，不能夠準(zhǔn)確判斷故障原因所在，這也是隱性故障產(chǎn)生原因之一，而且此類故障發(fā)生之后，如果不能對(duì)其進(jìn)行有效控制，很容易將故障問題擴(kuò)大，從而給社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。

（三）系統(tǒng)之間不協(xié)調(diào)配合

除了上述影響因素之外，系統(tǒng)之間不協(xié)調(diào)配合也是導(dǎo)致故障發(fā)生的主要原因，具體的不協(xié)調(diào)部分可以表現(xiàn)為以下兩方面內(nèi)容：一方面，安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)之間的配合出現(xiàn)不協(xié)調(diào)。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國很多地區(qū)已經(jīng)開始著手建立特高壓輸電網(wǎng)，這也增加了安全控制系統(tǒng)的管理符合，而且為了確保各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，需要做好安全控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作，若忽略某該內(nèi)容管理，很容易造成重要事故的發(fā)生。例如，在2013年吉林省德惠市所形成的火災(zāi)，就是因?yàn)榘踩刂葡到y(tǒng)相互間不協(xié)調(diào)所造成的后果。另一方面，繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)之間存在不協(xié)調(diào)問題，此類情況的出現(xiàn)也將直接導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)出現(xiàn)明顯地不協(xié)調(diào)，造成結(jié)構(gòu)運(yùn)行失穩(wěn)的情況，從而導(dǎo)致隱性故障的產(chǎn)生。

二、隱性故障造成的影響及分析方法

（一）負(fù)面影響分析

在電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，為了確保電能傳輸?shù)姆€(wěn)定性，通常會(huì)設(shè)置三道系統(tǒng)防線，分別為繼電保護(hù)、安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、設(shè)備自身保障系統(tǒng)。其中繼電保護(hù)作為第一道防線，其運(yùn)行穩(wěn)定性也將直接影響到電力系統(tǒng)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性。在出現(xiàn)隱性故障時(shí)，輕則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行失穩(wěn)，出現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行故障，重則將引起非常嚴(yán)重的系統(tǒng)癱瘓事故，威脅到社會(huì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。例如，在上世紀(jì)六十年代，北美地區(qū)曾經(jīng)發(fā)生了重大停電事故，停電周期超過十小時(shí)，直接影響到區(qū)域三千萬人的日常生活，并對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響。

（二）常用分析方法

在對(duì)隱性故障發(fā)生原因進(jìn)行分析時(shí)，需要采用對(duì)應(yīng)的分析方式來進(jìn)行，在具體分析過程中，常用的分析方法如下：第一，故障樹分析法，該分析方法的應(yīng)用原理是在已確定故障問題基礎(chǔ)上，對(duì)故障所形成的連鎖反應(yīng)進(jìn)行分析，從而判斷該故障的影響范圍，及時(shí)采取措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)，起到經(jīng)濟(jì)止損的作用。第二，元件分析法。電力系統(tǒng)由多組系統(tǒng)元件構(gòu)成，通過分析元件所占比重來確定系統(tǒng)的可靠性，從而明確系統(tǒng)運(yùn)行過程中的關(guān)鍵性元件，對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)測(cè)，確定其運(yùn)行狀態(tài)是否滿足現(xiàn)階段發(fā)展需求。 第三，仿真模擬分析法。該方法主要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)來模擬目前電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，確定可能出現(xiàn)的隱性故障內(nèi)容，提前制定應(yīng)急處理方案和防治措施，從而降低運(yùn)行故障所帶來的負(fù)面影響。

三、系統(tǒng)隱性故障的防治措施

（一）優(yōu)化繼電保護(hù)裝置性能

通過優(yōu)化繼電保護(hù)裝置性能，能夠提高系統(tǒng)運(yùn)行過程的安全性，降低隱性事故的發(fā)生幾率。在具體操作過程中，電力企業(yè)的首要任務(wù)便是做好繼電保護(hù)裝置采購質(zhì)量的控制，在采購活動(dòng)開始之前，電力企業(yè)需要結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行功率、服務(wù)目標(biāo)數(shù)量、電網(wǎng)下階段拓展模式等內(nèi)容，合理制定繼電保護(hù)裝置的采購體系，選擇質(zhì)量高、性比價(jià)高的產(chǎn)品作為系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)。并且在正式應(yīng)用之前，需要借助無損探傷技術(shù)進(jìn)行再次檢測(cè)，確保所安裝的繼電保護(hù)裝置能夠滿足實(shí)際需求。另外，在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，對(duì)于臨近使用壽命的保護(hù)裝置，也需要及時(shí)進(jìn)行更換，從而確保系統(tǒng)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性[1]。

（二）及時(shí)更新電力元件

通過及時(shí)更新電力元件，可以確保電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性，確保整個(gè)運(yùn)行過程的有序性。電力企業(yè)應(yīng)制定科學(xué)性的檢修計(jì)劃，合理安排檢修工作的時(shí)間間隔，及時(shí)發(fā)現(xiàn)受損嚴(yán)重或已經(jīng)無法再使用的電力元件，對(duì)其進(jìn)行及時(shí)更換，降低電力系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)擔(dān)。除了外觀受損嚴(yán)重的元件需要及時(shí)調(diào)換外，檢修人員還需要對(duì)其他元件進(jìn)行檢測(cè)，檢查結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否存在著損壞，若有此類元件的存在，也需要對(duì)其進(jìn)行更換。對(duì)于更換的新零件，技術(shù)人員也需要提前進(jìn)行性能檢驗(yàn)，嚴(yán)格按照相應(yīng)安裝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，從而提升系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

（三）做好故障排查工作

通過做好故障排查工作，能夠及時(shí)消除潛在的隱性故障，減少多樣化故障的存在。在故障排查工作開展過程中，可以借助儀器檢測(cè)技術(shù)來完成相應(yīng)的檢查工作，主要排查內(nèi)容為電流經(jīng)過情況、水汽飽和狀態(tài)等。在電流經(jīng)過情況的檢測(cè)過程中，可以借助電流表或全能表對(duì)系統(tǒng)中的瞬時(shí)電流進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，分析最大瞬時(shí)電流對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的影響，確定隱性故障的發(fā)生幾率。水汽飽和狀態(tài)過高的情況下會(huì)加快絕緣皮老化速度，需及時(shí)進(jìn)行空氣干燥操作，降低隱性隱患的發(fā)生幾率。

（四）確保系統(tǒng)運(yùn)行的協(xié)調(diào)性

通過確保系統(tǒng)運(yùn)行的協(xié)調(diào)性，可以減少突發(fā)運(yùn)行故障的發(fā)生幾率，提升系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。電力企業(yè)在完善系統(tǒng)協(xié)調(diào)狀態(tài)的情況下，需要對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行逐個(gè)排查。統(tǒng)計(jì)各個(gè)結(jié)構(gòu)的運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)查找，然后將繼電保護(hù)過程進(jìn)行優(yōu)化，根據(jù)傳感器采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息來完成系統(tǒng)磨合，從而有效提升整個(gè)繼電保護(hù)效果，使其達(dá)到更加協(xié)調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)。

四、結(jié)語

綜上所述，優(yōu)化繼電保護(hù)裝置性能，能夠提高系統(tǒng)運(yùn)行過程的安全性，及時(shí)更新電力元件，可以確保電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定性，做好故障排查工作，能夠及時(shí)消除潛在的隱性故障，確保系統(tǒng)運(yùn)行的協(xié)調(diào)性，可以減少突發(fā)運(yùn)行故障的發(fā)生幾率。通過采取相關(guān)措施來防治系統(tǒng)運(yùn)行的隱性故障，對(duì)于提高系統(tǒng)運(yùn)行安全性有著積極的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李文學(xué).繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)隱性故障研究綜述及展望[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2018，8（06）：80-81+97.