電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及故障檢測(cè)方法分析

呂孟玉

摘要：繼電保護(hù)對(duì)于電力系統(tǒng)的重要性是毋庸置疑的。如果電力系統(tǒng)突然出現(xiàn)了故障，此時(shí)繼電保護(hù)裝置就會(huì)突然斷開(kāi)，避免故障線(xiàn)路處于工作狀態(tài)，從而保證其他線(xiàn)路的正常運(yùn)作，避免大面積停電的情況發(fā)生，把停電對(duì)生產(chǎn)生活的影響降到最低限度。本文首先對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行闡述，然后對(duì)繼電保護(hù)故障進(jìn)行分析，最后論述繼電保護(hù)的檢測(cè)方法。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);故障;檢測(cè)方法

我國(guó)歷來(lái)非常重視電網(wǎng)建設(shè)，因此城鄉(xiāng)電網(wǎng)十分健全。如何確保電網(wǎng)正常運(yùn)行，各電力公司都有十分有效的應(yīng)對(duì)辦法，而繼電保護(hù)就是其中的一種。繼電保護(hù)對(duì)于電力系統(tǒng)的重要性是毋庸置疑的。如果電力系統(tǒng)突然出現(xiàn)了故障，此時(shí)，繼電保護(hù)裝置就會(huì)突然斷開(kāi)，避免故障線(xiàn)路處于工作狀態(tài)，從而保證其他線(xiàn)路的正常運(yùn)作，避免大面積停電的情況發(fā)生，把停電對(duì)生產(chǎn)生活的影響降到最低限度。及時(shí)查找出問(wèn)題、果斷采取應(yīng)對(duì)措施，是對(duì)一個(gè)電工維修技術(shù)的考驗(yàn)?？焖倥懦收希_保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，是電力公司追求的主要目標(biāo)。在實(shí)際工作中，電力系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)這樣或那樣的問(wèn)題，而在降低損失方面，繼電保護(hù)發(fā)揮了不可替代的作用。

1 繼電保護(hù)的概述

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，隨時(shí)會(huì)發(fā)生各種故障或者系統(tǒng)發(fā)生異常。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者系統(tǒng)異常的時(shí)候，事件保護(hù)就會(huì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)發(fā)出警報(bào)，甚至可以直接將故障部分進(jìn)行切除或者隔離，繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要保護(hù)措施。

電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，其中最主要的原因就是能及時(shí)排除這種故障，從而使電力系統(tǒng)遠(yuǎn)離危險(xiǎn)的環(huán)境。在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)變壓器、發(fā)電機(jī)和輸電線(xiàn)路等進(jìn)行保護(hù)是極其重要的，如果對(duì)系統(tǒng)及其元件保護(hù)不及時(shí)，有可能導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)的癱瘓。在實(shí)際操作中，通常采用有觸點(diǎn)的繼電器對(duì)系統(tǒng)和元件進(jìn)行有效保護(hù)，使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行正常，這種保護(hù)的方法人們稱(chēng)為繼電保護(hù)。當(dāng)電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障或者出現(xiàn)異常情況時(shí)，繼電保護(hù)裝置就能在最短的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)從系統(tǒng)中切除故障部位，或者發(fā)出警報(bào)信號(hào)。值班的工作人員根據(jù)系統(tǒng)發(fā)出的警報(bào)信號(hào)對(duì)故障進(jìn)行跟蹤并查找故障的根源，從而避免設(shè)備遭受更嚴(yán)重的破壞，或者對(duì)相鄰地區(qū)的供電造成更大范圍的影響。

繼電保護(hù)有一個(gè)前提，那就是繼電保護(hù)裝置必須具有以下功能：一是正確識(shí)別被保護(hù)的元件是正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)還是真正發(fā)生了故障;二是啟動(dòng)繼電保護(hù)后，是區(qū)域內(nèi)保護(hù)還是區(qū)域外保護(hù)。只有滿(mǎn)足這兩個(gè)條件，繼電保護(hù)裝置才能發(fā)揮它應(yīng)有的功能。一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障，工頻電氣量就會(huì)發(fā)生明顯的變化，并呈現(xiàn)以下特征：電流突然增大，電壓突然降低，電流與電壓之間的相位角發(fā)生改變，測(cè)量阻抗發(fā)生明顯變化等。利用故障發(fā)生時(shí)電氣量的明顯變化，便可構(gòu)成繼電保護(hù)。

2 電力繼電保護(hù)的故障分析

2.1 繼電保護(hù)開(kāi)關(guān)

整個(gè)電力系統(tǒng)是由各個(gè)子系統(tǒng)集合而成的，為了確保電力在各子系統(tǒng)中有序調(diào)度，一般都是由工作人員通過(guò)控制開(kāi)關(guān)向各個(gè)系統(tǒng)送電。在沒(méi)有安裝繼電保護(hù)的情況下，只能由工作人員進(jìn)行人工操作。在工作實(shí)際中，有些工作人員是盡心盡責(zé)的，嚴(yán)格按照操作流程進(jìn)行操作。而有些工作人員的責(zé)任心沒(méi)有那么強(qiáng)，為了貪圖方便，他們把復(fù)合開(kāi)關(guān)和組合器連接在變壓器的出口線(xiàn)柜上，因?yàn)檫`反了技術(shù)操作規(guī)程，因此導(dǎo)致故障的發(fā)生，造成嚴(yán)重的問(wèn)題。

2.2 微機(jī)繼電保護(hù)故障

首先，外界干擾和絕緣性故障的問(wèn)題。微機(jī)繼電的保護(hù)運(yùn)行過(guò)程，在實(shí)際工作中很容易受到外界的干擾。它的絕緣性材料都是特制的，一旦受到外界的干擾就容易對(duì)系統(tǒng)造成破壞，繼電保護(hù)就失去應(yīng)有的作用，從而使電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障。其次，保護(hù)裝置的電源問(wèn)題。經(jīng)過(guò)對(duì)許多起微機(jī)繼電保護(hù)故障的統(tǒng)計(jì)，保護(hù)裝置的電源出問(wèn)題的概率很高。這其中的主要原因是因?yàn)閮?nèi)部不穩(wěn)定的電流和電壓造成的。它內(nèi)部的電流電壓不穩(wěn)，使得繼電保護(hù)出現(xiàn)了基準(zhǔn)值不準(zhǔn)的情況，保護(hù)裝置對(duì)電流的判斷存在很大的誤差，因此導(dǎo)致故障的發(fā)生。最后，繼電保護(hù)裝置受到靜電的影響。電網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生靜電塵埃，一般情況下都要及時(shí)進(jìn)行處理，處理和維護(hù)不及時(shí)，靜電就會(huì)對(duì)保護(hù)裝置產(chǎn)生很大的破壞力。尤其是在廣播（衛(wèi)星）發(fā)射塔（站）之類(lèi)的場(chǎng)所，無(wú)線(xiàn)裝置對(duì)繼電保護(hù)的干擾更加明顯，干擾嚴(yán)重的時(shí)候甚至出現(xiàn)元件錯(cuò)誤運(yùn)行，使得繼電保護(hù)裝置根本無(wú)法發(fā)揮作用。

3 繼電保護(hù)故障檢測(cè)方法介紹

3.1 參照法

對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行日常檢測(cè)的最常用的方法就是參照法。通過(guò)這個(gè)方法對(duì)繼電保護(hù)故障進(jìn)行檢測(cè)，需要使用它的正常數(shù)據(jù)作為參考。通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)裝置里的參數(shù)進(jìn)行大量的比對(duì)和分析，從而才能找出故障所在的具體位置，以及找出排除故障的其他相關(guān)因素，為徹底排除故障打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。一旦發(fā)生接線(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，工作人員的通常做法是，利用參照法對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)，確保以最快速度排除故障。同路改造是電力系統(tǒng)經(jīng)常面對(duì)的工作任務(wù)，在改造過(guò)程中，通常的做法是對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行更換。但是，在運(yùn)行一段時(shí)間后，就會(huì)發(fā)生同路接線(xiàn)困難等問(wèn)題，在這種情況下，只能按照參照法進(jìn)行故障排除處理。在檢測(cè)的過(guò)程中，檢測(cè)出來(lái)的數(shù)值和繼電保護(hù)裝置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值之間誤差比較大，對(duì)繼電保護(hù)裝置的問(wèn)題就不好判斷，這時(shí)候不應(yīng)該對(duì)設(shè)備的刻度指示進(jìn)行常規(guī)化的調(diào)整。正常的做法是，應(yīng)該對(duì)其他元件進(jìn)行檢測(cè)并分析，從而進(jìn)行綜合分析。在處理問(wèn)題的過(guò)程中，確保繼電保護(hù)裝置是同一個(gè)回路是基本的要求。如果檢測(cè)的結(jié)果真實(shí)可靠，而且確信裝置存在問(wèn)題，就要及時(shí)進(jìn)行更換處理。

3.2 分段法

在日常的維護(hù)工作中，分段法也是常用的檢測(cè)方法。按照這個(gè)檢測(cè)方法，首先要對(duì)系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行劃分，根據(jù)一定的順序?qū)υO(shè)備逐個(gè)進(jìn)行檢查并找出故障。在這個(gè)檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)高頻保護(hù)收發(fā)機(jī)的定期檢測(cè)是重要的內(nèi)容，查的內(nèi)容主要包括兩部分：一是檢查設(shè)備的運(yùn)行是否正常。二是檢查接收信號(hào)的情況。通過(guò)分段法的方式進(jìn)行劃分，從而對(duì)收發(fā)機(jī)和大型設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)，這種檢測(cè)的方法就叫分段法。這種檢測(cè)的方法必須確保通道的通暢，在通道通暢的情況下接入相應(yīng)的負(fù)載。完成以上工作以后再結(jié)合通道情況對(duì)繼電保護(hù)的故障進(jìn)行初步判斷，找出故障存在的具體位置，并采取必要的措施進(jìn)行處理，確保電網(wǎng)的安全。

3.3 替換法

在實(shí)際工作中還有第3種檢測(cè)的方法——替換法。這種方法比較容易理解，按照通常的說(shuō)法，當(dāng)保護(hù)裝置里的某個(gè)元件出現(xiàn)故障的時(shí)候，就找相同的元件替換它，然后，對(duì)使用的情況進(jìn)行檢查。這通常出現(xiàn)兩種情況：第1種情況是把元件替換了以后，系統(tǒng)馬上運(yùn)行正常，這種情況說(shuō)明問(wèn)題出在元件上;第2種情況是把元件替換上去后故障依然存在，這種情況說(shuō)明，問(wèn)題不是出在元件上，最初的判斷是錯(cuò)誤的，所以要要繼續(xù)查找故障的位置。和前面介紹的兩種方法相比，前面的方法相對(duì)復(fù)雜，而且技術(shù)含量太高，而這種方法比較簡(jiǎn)單而且容易操作，因此，在實(shí)際工作中的運(yùn)用相對(duì)廣泛。但是，這個(gè)辦法也有一個(gè)缺陷，就是查找故障比較浪費(fèi)時(shí)間，使得故障不能及時(shí)排除。

4 結(jié)語(yǔ)

在電網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程中，離不開(kāi)繼電保護(hù)。如今的電網(wǎng)系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，在維護(hù)電網(wǎng)安全運(yùn)行方面發(fā)揮著重要作用。但在實(shí)際操作中，繼電保護(hù)裝置也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)故障，因此及時(shí)檢測(cè)繼電保護(hù)故障并進(jìn)行排除，對(duì)確保電網(wǎng)安全運(yùn)行意義非同尋常。

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