電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定因素與檢查處理

周翔 胡明輝

摘要：電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行需要繼電保護(hù)的支持，這也是電力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。但是在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，繼電保護(hù)工作由于不穩(wěn)定因素的存在，導(dǎo)致電力系統(tǒng)的安全性、可靠性下降，甚至?xí)l(fā)生安全事故。所以本文通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定因素的具體原因進(jìn)行深入分析，提出檢查與處理問(wèn)題的有效策略。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);不穩(wěn)定因素;檢查與處理

新時(shí)期在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展下，社會(huì)對(duì)電力的需求在不斷增加，這就對(duì)電力系統(tǒng)的高質(zhì)量運(yùn)行提出更高的要求。但是當(dāng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)出現(xiàn)不穩(wěn)定因素時(shí)，就會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成極大危害，因此對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定因素與檢查處理進(jìn)行分析具有重要意義。

1、繼電保護(hù)的組成及作用

繼電保護(hù)的組成較為簡(jiǎn)單，主要分為輸入、測(cè)量、輸出執(zhí)行與邏輯判斷這幾個(gè)部分?，F(xiàn)場(chǎng)信號(hào)輸入主要是通過(guò)事前處理，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備檢查、系統(tǒng)軟件的檢查，確保現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)輸入的穩(wěn)定性。測(cè)量信號(hào)需要對(duì)輸出量的整體情況，將其合理轉(zhuǎn)化為邏輯信號(hào)，通過(guò)邏輯關(guān)系的合理組合，以及科學(xué)的運(yùn)算，可以高效執(zhí)行輸出任務(wù)，確保任務(wù)的有效完成。

繼電系統(tǒng)裝置可以在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)元件發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)地、自動(dòng)地進(jìn)行檢查，并及時(shí)阻斷故障部分，確保整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，防止故障元件繼續(xù)損壞，也要避免造成大面積的停電。當(dāng)被保護(hù)元件出現(xiàn)運(yùn)行異常后，繼電保護(hù)裝置可以立即做出反應(yīng)，針對(duì)實(shí)際情況發(fā)出警報(bào)，并通過(guò)跳閘對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。將監(jiān)控裝置安裝在繼電保護(hù)裝置中，可以對(duì)電流、電壓等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)設(shè)備的整體運(yùn)行情況進(jìn)行反映。

2、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定因素

2.1絕緣性能失效

線路的合理布局對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行具有重要意義，但是多數(shù)的線路布局較為復(fù)雜，且很容易出現(xiàn)問(wèn)題。繼電保護(hù)信號(hào)的傳輸過(guò)程中，很容易受到線路的干擾，從而出現(xiàn)故障。線路布局雖然復(fù)雜，但是又十分集中，在靜電效應(yīng)下，很容易吸附灰塵。當(dāng)吸附的灰塵過(guò)多時(shí)，就會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置造成影響，從而使得絕緣性能下降，影響繼電保護(hù)的穩(wěn)定性。

2.2參數(shù)出現(xiàn)偏差

繼電保護(hù)裝置在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程中，由于裸露在外，容易出現(xiàn)元件的腐蝕及老化等問(wèn)題，從而對(duì)繼電保護(hù)器的參數(shù)出現(xiàn)偏差，并且工作人員對(duì)繼電保護(hù)器的檢查與維護(hù)不到位，會(huì)極大降低設(shè)備的運(yùn)行效果，同時(shí)也會(huì)對(duì)繼電保護(hù)的運(yùn)行造成不穩(wěn)定勻速，從而出現(xiàn)安全隱患的風(fēng)險(xiǎn)增大[1]。

2.3抗干擾性能失效

電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，一旦發(fā)生突發(fā)狀況，就會(huì)在繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用下進(jìn)行處理，但是在繼電保護(hù)裝置的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于使用的強(qiáng)度較強(qiáng)，且頻率較高，在非電信號(hào)的沖擊下，會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置的信號(hào)傳輸造成一定影響[2]。

上述三個(gè)問(wèn)題在繼電保護(hù)運(yùn)行過(guò)程中，是較常出現(xiàn)的問(wèn)題，究其原因，主要是由于下面幾個(gè)因素造成的：第一，人為因素也是導(dǎo)致繼電保護(hù)不穩(wěn)定的重要因素，主要是由于工作人員在操作過(guò)程中未能?chē)?yán)格遵守相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，存在較大的隨意性;第二，硬件故障。繼電保護(hù)裝置的硬件結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，一旦設(shè)備遭到腐蝕、破損等問(wèn)題，也會(huì)對(duì)繼電保護(hù)的穩(wěn)定性造成極大影響。

3、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定因素的檢查與處理

3.1事故處理系統(tǒng)的構(gòu)建

圖1 絕緣監(jiān)測(cè)儀原理框圖

電力企業(yè)要針對(duì)自身的實(shí)際情況，以及繼電保護(hù)不穩(wěn)定的原因，構(gòu)建科學(xué)合理的事故處理系統(tǒng)，對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在對(duì)繼電保護(hù)的故障進(jìn)行處理過(guò)程中，工作人員需要在故障信息管理系統(tǒng)上進(jìn)行相關(guān)的操作，并記錄好相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。該系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中可以對(duì)關(guān)鍵元件的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，提升對(duì)突發(fā)問(wèn)題的處理能力，也能確保在繼電保護(hù)日常運(yùn)行中的可靠性與安全性[3]。

在直流電源系統(tǒng)中應(yīng)用通用絕緣監(jiān)測(cè)儀器，對(duì)絕緣進(jìn)行巡查，并找到故障支路。該儀器在對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，只接受正負(fù)母線之間的電壓。雖然電壓有一定的波動(dòng)，但是并不會(huì)產(chǎn)生太大的影響，一般電阻值的范圍為幾十到幾百KΩ。通用絕緣監(jiān)測(cè)儀的原理如圖1所示：

3.2使用正確的檢查方法

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)無(wú)論從自身的構(gòu)造，還是發(fā)生故障的原因，都具有一定的復(fù)雜性，所以要使用正確的檢查方法，對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行針對(duì)性的、全面的檢查。第一，順序檢查法。這種方法在實(shí)際應(yīng)用中可以按照一定順序完成檢查工作，比如首先進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)，然后開(kāi)始保護(hù)性能檢測(cè)。第二，整組試驗(yàn)法。這種方法主要是是對(duì)微機(jī)保護(hù)的邏輯故障。第三，逆序檢查法。當(dāng)微機(jī)記錄中，無(wú)法及時(shí)找到故障原因時(shí)，便可以在這種方法的應(yīng)用下進(jìn)行檢查。在檢查過(guò)程中一定要科學(xué)合理，選擇合適的檢查方法，對(duì)故障問(wèn)題具有針對(duì)性的進(jìn)行檢查，提升檢查效率，加快對(duì)故障問(wèn)題的處理。第四，要提升檢查維護(hù)人員的綜合素養(yǎng)，確保操作人員掌握相關(guān)的操作技能及知識(shí)，可以對(duì)故障進(jìn)行高效的檢查，并能及時(shí)處理問(wèn)題，所以電力企業(yè)要加強(qiáng)工作人員的培訓(xùn)，確保工作人員具有較高的理論與實(shí)踐技能[4]。

3.3提升繼電保護(hù)可靠性的策略

第一，提升設(shè)計(jì)中的可靠性。由于繼電保護(hù)裝置為自動(dòng)化設(shè)備，所以對(duì)自動(dòng)化性能要求較高，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需合理設(shè)計(jì)相關(guān)的參數(shù)，提升抗干擾性與防過(guò)壓性等多種性能[5]。第二，保證繼電保護(hù)的可靠性。第一類(lèi)拒動(dòng)是指硬件實(shí)效等問(wèn)題的影響下，導(dǎo)致跳閘出現(xiàn)，并對(duì)正確的傳輸造成影響，可以通過(guò)指數(shù)模型進(jìn)行分析： ，其中λ1與n表示失效率與n套保護(hù)裝置。同時(shí)也要對(duì)誤動(dòng)概率進(jìn)行計(jì)算，并通過(guò)概率表達(dá)進(jìn)行表達(dá)： ，其中λw1為失效率。第三，電流保護(hù)的接線方式。在連接電流互感器與電流繼電器，KW是連接系數(shù)，需表示為： = ，其中IK、I2分別代表流入繼電器的電流、電流互感器的二次電流;三相繼電器連接方式。這時(shí)要確定KW=1，可以保證對(duì)故障的不同類(lèi)型均能起到作用;帶時(shí)限電流速斷保護(hù)。校驗(yàn)本線路末端的兩相短路電流時(shí)，要合理確定靈敏度，且按照最小的運(yùn)行方式，要求Ks≥1.3～1.5。第四，電力變壓器的保護(hù)。將帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝設(shè)在高壓側(cè)6～10kV的變壓器上，當(dāng)動(dòng)作的時(shí)間在0.5～0.7s時(shí)，還要將電流速斷裝置進(jìn)行裝設(shè)。將瓦斯保護(hù)裝置裝設(shè)在800KVA及以上油浸式變壓器上，確保變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。如果是高壓側(cè)為35kV及以上變壓器，需要裝設(shè)的保護(hù)裝置較多，包括瓦斯保護(hù)、電流保護(hù)等幾種。當(dāng)是2MVA以上變壓器時(shí)，如果靈敏度不滿(mǎn)足電流速斷保護(hù)的要求，還要在變壓器上裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。

4、結(jié)束語(yǔ)

電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)提升電力企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量與效率，滿(mǎn)足用戶(hù)的實(shí)際需求等方面具有重要意義。為此電力企業(yè)通常會(huì)通過(guò)繼電保護(hù)的形式，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，但是由于繼電保護(hù)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定因素，使得繼電保護(hù)水平較低，因此就要通過(guò)科學(xué)合理的方式，對(duì)繼電保護(hù)展開(kāi)檢查與處理，確保繼電保護(hù)可以正常運(yùn)行，保證電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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