電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定原因及解決辦法分析

國網(wǎng)山東省電力公司檢修公司 楊茂亭 王偉旭 馮智海

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化水平不斷提升，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求也越來越高，電力系統(tǒng)作為基礎(chǔ)建設(shè)中最重要的一環(huán)，影響著人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面，對(duì)于城市照明、動(dòng)力支持等都有著非常重要的作用。但隨著城市化的不斷加深，城市用電負(fù)荷也越來越大，在大負(fù)荷下很難保證電力系統(tǒng)不出現(xiàn)任何問題，因此為保證電力系統(tǒng)的正常工作就必須要進(jìn)行繼電保護(hù)。

繼電保護(hù)裝置主要是通過自動(dòng)、快速切除、減負(fù)荷或跳閘的方式來進(jìn)行電力系統(tǒng)的保護(hù)，該裝置的作用主要體現(xiàn)在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠檢測故障并發(fā)出警報(bào)，從而實(shí)現(xiàn)電力預(yù)警。繼電保護(hù)裝置還具有短時(shí)區(qū)域電路穩(wěn)定的作用，因此做好繼電保護(hù)能有效保證電力系統(tǒng)的正常工作，但在實(shí)際運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)往往并不能夠正常的保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)，繼電保護(hù)存在著運(yùn)行不穩(wěn)定的情況，研究討論繼電保護(hù)不穩(wěn)定的原因并找到相應(yīng)解決辦法能更好的為人們?nèi)粘Ｉ钌a(chǎn)提供保障。

1 繼電保護(hù)系統(tǒng)不穩(wěn)定的原因

繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中起著保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行和事故預(yù)警的作用，因此繼電保護(hù)裝置應(yīng)具有可靠性、快速性、靈敏性、選擇性等特性[1]。正因?yàn)槔^電保護(hù)裝置具有這些特性才能對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)起到保護(hù)作用。繼電裝置在進(jìn)行工作時(shí)主要分為啟動(dòng)階段、對(duì)故障進(jìn)行判斷階段、自動(dòng)閉鎖三個(gè)階段，在這三個(gè)階段中繼電系統(tǒng)通過控制元件的狀態(tài)來進(jìn)行故障防控，但就是在這三個(gè)階段中繼電裝置會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，通過對(duì)現(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行研究可看出，不穩(wěn)定的情況主要集中在以下幾點(diǎn)。

相關(guān)從業(yè)人員對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的理解還不夠深，不能準(zhǔn)確的運(yùn)用相關(guān)的技術(shù)導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中不能達(dá)到預(yù)期的效果；繼電保護(hù)的裝置設(shè)備在組裝安裝過程中存在著設(shè)備不安全、安裝方式不正確的問題。因?yàn)檠b置安裝的問題繼電保護(hù)裝置很難起到作用；電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和安全管理方面的問題。電網(wǎng)問題是無法避免的問題，隨著城市化的不斷加深，電網(wǎng)用電負(fù)荷也在不斷地加深，電網(wǎng)建設(shè)在初期建設(shè)時(shí)可能沒有考慮到后續(xù)電網(wǎng)供電的需求，改變電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、盡可能滿足人們用電高峰的需求量，才能保證電網(wǎng)在工作時(shí)不出現(xiàn)大的安全隱患。此外就是安全管理上的問題，安全管理是影響電力系統(tǒng)繼電保護(hù)穩(wěn)定性的重要因素。要對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，加強(qiáng)工作人員的業(yè)務(wù)水平，最終保證電網(wǎng)工作順利有效的開展，更好的服務(wù)于大眾。

繼電保護(hù)裝置硬件配置問題。繼電保護(hù)裝置沒有正確的安裝或硬件配件存在問題會(huì)導(dǎo)致繼電系統(tǒng)不能發(fā)揮作用。在長時(shí)間的電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)硬件配置也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的故障，尤其是主要的硬件，例如硬件系統(tǒng)二次回路存在損壞、模塊擬量輸入存在錯(cuò)誤電源無法得到控制等[2]。硬件問題的繼電保護(hù)其實(shí)是很困難的，舉個(gè)例子，在二次回路中，一旦電纜的絕緣部位老化電纜就會(huì)暴露在空氣中，在此情況下繼電裝置的靈敏性就會(huì)遭到破壞，很難探測到空氣中電纜出現(xiàn)的問題，從而無法起到繼電保護(hù)的作用。

繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中的軟件問題。電力系統(tǒng)在不一樣的環(huán)境中運(yùn)行情況是不一樣的，因此電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置也應(yīng)根據(jù)情況來進(jìn)行設(shè)計(jì)才能起到保護(hù)作用。然而在實(shí)際繼電保護(hù)裝置的生產(chǎn)過程中，很多廠家并沒有對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行調(diào)查，在沒有任何參考數(shù)據(jù)的前提下，僅憑一些原始數(shù)據(jù)生產(chǎn)相關(guān)的繼電保護(hù)裝置。這樣的產(chǎn)品在出場后很難投放到市場中來使用，即便是能投入市場進(jìn)行使用也會(huì)存在著非常大的電流數(shù)據(jù)誤差以及因?yàn)閷?duì)電力系統(tǒng)需求定義不準(zhǔn)確而造成的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等問題。這些問題從根本上決定著繼電保護(hù)裝置能否在電力系統(tǒng)中起到警報(bào)和預(yù)警的作用。當(dāng)繼電裝置無法匹配電力系統(tǒng)時(shí)，電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中實(shí)則處在“裸奔”的狀態(tài)，電力系統(tǒng)的安全性并沒有得到有效保障，繼電設(shè)備仍然沒有起到相應(yīng)的效果。

人為操作的問題。繼電裝置的安裝、繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行都離不開專業(yè)人員進(jìn)行操作，這就使繼電保護(hù)維修人員處在整個(gè)系統(tǒng)中的一個(gè)非常重要的位置。電力系統(tǒng)的工作其實(shí)是一項(xiàng)非常危險(xiǎn)的工作，因此從事相關(guān)工作的人必須具有很強(qiáng)的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)素養(yǎng)。但在現(xiàn)實(shí)的繼電保護(hù)維修人員在進(jìn)行操作過程中存在很多違規(guī)現(xiàn)象，如沒有進(jìn)行嚴(yán)格的訓(xùn)練、繼電保護(hù)人員的工作技能不夠熟練，在進(jìn)行裝置安裝和系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)就會(huì)存在著很大的安全隱患。

2 繼電保護(hù)系統(tǒng)不穩(wěn)定問題的解決對(duì)策

2.1 做好繼電保護(hù)裝置的管理工作

繼電保護(hù)裝置的安全管理是對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)，所謂的繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中的管理主要包括對(duì)繼電報(bào)警裝置的主要構(gòu)件進(jìn)行管理及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢測核查管理[3]。在進(jìn)行主要構(gòu)件管理時(shí)，相關(guān)管理人員要對(duì)主要構(gòu)件進(jìn)行全方面了解并加大檢查力度，要在檢查過程中發(fā)現(xiàn)構(gòu)件外觀及使用上存在的問題，及時(shí)記錄且報(bào)備。主要構(gòu)件檢查后要著手檢查整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)，研究繼電保護(hù)系統(tǒng)是否具有一定的電力負(fù)載能力。當(dāng)前的城市供電系統(tǒng)大多都是電力負(fù)荷很大的供電系統(tǒng)，如果繼電保護(hù)不能夠承載足夠的電力荷載，那么繼電保護(hù)系統(tǒng)就不能發(fā)揮所有的保護(hù)功能。

除對(duì)主要構(gòu)件進(jìn)行管理外還應(yīng)對(duì)全部零件進(jìn)行檢測，檢測重點(diǎn)應(yīng)傾向于構(gòu)件間連接部位，檢查連接部分的焊接是否符合要求，焊接部分是否達(dá)到了緊固。除在裝置安裝的部分進(jìn)行檢查外，系統(tǒng)的日常維護(hù)也非常重要。由于繼電系統(tǒng)在不斷的運(yùn)行過程中內(nèi)部會(huì)堆積大量灰塵，如沒人進(jìn)行日常的打掃與維護(hù)，大量的灰塵會(huì)讓整個(gè)系統(tǒng)失去絕緣性，繼電系統(tǒng)失去了絕緣性就無法正常工作，甚至?xí)a(chǎn)生嚴(yán)重安全隱患，因此要定期對(duì)繼電系統(tǒng)進(jìn)行清潔打掃并控制電力系統(tǒng)中的帶電設(shè)備與繼電保護(hù)裝置的距離，降低繼電保護(hù)設(shè)備因?yàn)橄到y(tǒng)中的硬件設(shè)備或內(nèi)部硬件設(shè)備造成運(yùn)行不穩(wěn)定[1]。

2.2 提高故障處理效率

優(yōu)化電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)備，提高繼電保護(hù)裝置的質(zhì)量，從繼電保護(hù)的開始來隔絕整個(gè)繼電系統(tǒng)在運(yùn)行過程中不穩(wěn)定的因素。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)要制定嚴(yán)格的故障處理流程，相關(guān)人員須按照故障處理流程來處理出現(xiàn)的問題，對(duì)出現(xiàn)的問題要及時(shí)上報(bào)，提高故障處理效率。繼電保護(hù)系統(tǒng)嚴(yán)格了故障處理流程外，還應(yīng)利用繼電保護(hù)裝置建立子模塊對(duì)故障進(jìn)行分析。使用模塊對(duì)故障進(jìn)行分析可更加精確地得找到故障出現(xiàn)的位置，幫助檢修人員更加精確的進(jìn)行檢修。模塊分析故障主要是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，從數(shù)據(jù)中找到繼電保護(hù)裝置不穩(wěn)定的原因，能夠找到很多隱藏在繼電保護(hù)系統(tǒng)中不易被發(fā)現(xiàn)的隱形故障。

相較于傳統(tǒng)的投入大量人力物力進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的檢修而言，利用繼電保護(hù)裝置建立子模塊的方式能更好地解放人力物力、節(jié)約成本。即便是電力系統(tǒng)在升級(jí)之后利用繼電保護(hù)裝置建立的子模塊仍能提供良好的數(shù)據(jù)分析，確保繼電保護(hù)裝置的電力系統(tǒng)維護(hù)工作能夠有效實(shí)施[4]。

2.3 提升相關(guān)從業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)知識(shí)

電力系統(tǒng)的從業(yè)者必須具有專業(yè)素養(yǎng)，否則在進(jìn)行相關(guān)工作時(shí)很容易出現(xiàn)各種安全隱患，這里尤其強(qiáng)調(diào)繼電保護(hù)工作人員，其對(duì)繼電設(shè)施的安裝以及維護(hù)的效果直接影響到電力系統(tǒng)能否安全有效的運(yùn)行，因此無論是何種情況相關(guān)的繼電保護(hù)人員都應(yīng)參加技能培訓(xùn)。繼電保護(hù)裝置與繼電保護(hù)系統(tǒng)也是隨著科學(xué)技術(shù)的變化而變化的，相關(guān)從業(yè)人員不能夠只憑借傳統(tǒng)繼電保護(hù)的一些理論經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行當(dāng)下的繼電保護(hù)作業(yè)，技術(shù)水平與理念都應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，保證從業(yè)人員能獨(dú)立解決繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)的問題。除提升繼電保護(hù)人員的技術(shù)水平之外，還應(yīng)增強(qiáng)其嚴(yán)格按照規(guī)章流程進(jìn)行作業(yè)的意識(shí)。繼電保護(hù)必須制定嚴(yán)格的工作流程，相關(guān)從業(yè)人員要定時(shí)接受培訓(xùn)，將嚴(yán)格按照操作流程作業(yè)的意識(shí)思想落實(shí)到工作的實(shí)處。

3 結(jié)語

電力系統(tǒng)建設(shè)是我國重要的基礎(chǔ)建設(shè)之一，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于城市發(fā)展來說有著非常重要的意義。電力系統(tǒng)作為基礎(chǔ)建設(shè)中最重要的一環(huán)，影響著人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面，對(duì)于城市照明、動(dòng)力支持等都有著非常重要的作用。但隨著城市化的不斷加深城市用電負(fù)荷也越來越大，在大負(fù)荷下很難保證電力系統(tǒng)不出現(xiàn)任何問題，因此為保證電力系統(tǒng)的正常工作就必須要進(jìn)行繼電保護(hù)。在繼電保護(hù)實(shí)際工作過程中暴露出來很多問題，總的來說集中在人為原因及設(shè)備本身的問題，那么在日后的繼電保護(hù)過程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)從業(yè)者的技能培訓(xùn)，建立健全工作人員的工作意識(shí)，幫助繼電保護(hù)公司能夠從根源解決繼電保護(hù)中出現(xiàn)的不穩(wěn)定現(xiàn)象，從而保證電力系統(tǒng)在進(jìn)行供電的過程中更加的穩(wěn)定安全。