電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的故障與對(duì)策分析

國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司 鄧立晨 申 杰 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司蘇州運(yùn)維站 張超宇

分析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的故障是解決電力系統(tǒng)無(wú)法安全且持續(xù)地供電問題的重要途徑，通過分析其成因進(jìn)行有針對(duì)性的解決及預(yù)防，使電力系統(tǒng)繼電系統(tǒng)能夠正常運(yùn)作，從而促使電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定地為社會(huì)提供電力能源。

電力系統(tǒng)是一個(gè)囊括了發(fā)電、輸電、配電等方面、運(yùn)行過程極其復(fù)雜、具有較高專業(yè)度地電力使用系統(tǒng)，需相關(guān)人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，并兼顧各種運(yùn)作環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)，才能保證繼電系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全，從而保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作，為用戶持續(xù)輸送電力能源。而電力系統(tǒng)繼電保護(hù)則是為維護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)作而存在的一種保障，是穩(wěn)定各個(gè)電力設(shè)備、避免設(shè)備故障的一種手段。可對(duì)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障及隱患快速地分析出來(lái)，保證電力系統(tǒng)的社會(huì)價(jià)值。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)若在工作過程中出現(xiàn)故障，很大程度上會(huì)降低電力系統(tǒng)產(chǎn)電的效率，甚至導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)的損壞，其后果不堪設(shè)想[1]。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)歸根究底就是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常處，將故障處及時(shí)與整個(gè)電力系統(tǒng)隔離開并進(jìn)行警告處理的一種保護(hù)裝置。既及時(shí)準(zhǔn)確地找到了電力系統(tǒng)中存在的故障之處，又避免了電力系統(tǒng)中存在問題的進(jìn)一步擴(kuò)大，對(duì)維修作業(yè)有著極大地幫助。因此，對(duì)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的研究可減少電力系統(tǒng)的故障，從根源上解決了電力系統(tǒng)產(chǎn)電效率低下的問題。

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的常見故障

二次回路的絕緣體損壞。是一種經(jīng)常發(fā)生在控制回路中十分多見的故障，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝備中的導(dǎo)線及控制電纜存在質(zhì)量問題就會(huì)引起二次回路中的絕緣體被擊穿，長(zhǎng)時(shí)間使用下去勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的崩潰。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝備中的二次回路絕緣體損壞情況下，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)觸發(fā)失誤的保護(hù)措施，甚至喪失保護(hù)措施應(yīng)具備的功能性，從而引發(fā)整個(gè)電力系統(tǒng)的癱瘓。此外，由于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的跳閘出口等部位出現(xiàn)絕緣體破損，會(huì)導(dǎo)致亂跳閘或不跳閘的失誤、導(dǎo)致系統(tǒng)漏電，相關(guān)工作人員會(huì)受到觸電風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致其生命安全將會(huì)受到威脅。

定值問題的故障。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的定值事故是一種常見人為事故。由于相關(guān)工作人員在收集運(yùn)行參數(shù)時(shí)失誤，導(dǎo)致系統(tǒng)收集到錯(cuò)誤的參數(shù)，從而使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)算出來(lái)的參數(shù)的整定錯(cuò)誤，繼而導(dǎo)致電力系統(tǒng)繼電保護(hù)出現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的誤判，做出錯(cuò)誤動(dòng)作。

開關(guān)設(shè)備的故障。開關(guān)是整個(gè)設(shè)備最基本的元件，掌控著整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)作的開始與結(jié)束。雖說(shuō)開關(guān)在電力系統(tǒng)中并不起眼、易被忽略，但對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行必不可少。在使用配電變壓器的電力輸送模式下，變電器的開關(guān)就是整個(gè)電力系統(tǒng)的命脈[2]。但現(xiàn)在變電器的開關(guān)設(shè)備還停留在傳統(tǒng)手控模式下，并未及時(shí)將開關(guān)設(shè)備升級(jí)到自動(dòng)化設(shè)備，就會(huì)導(dǎo)致開關(guān)的負(fù)荷過大，無(wú)法正常地使用設(shè)備，從而為整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作埋下隱患。因此需加強(qiáng)對(duì)開關(guān)安全重要性的認(rèn)識(shí)，提升設(shè)備開關(guān)的品質(zhì)，解決開關(guān)問題所帶來(lái)的設(shè)備故障，繼而使設(shè)備更好地為整個(gè)電力系統(tǒng)服務(wù)。

運(yùn)行中的故障。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行的過程中，由于種種外在因素及不可抗力故障的出現(xiàn)在所難免。最主要的原因是由于長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)備使用導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部元件老化或受損，從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的靈敏度變得遲緩甚至于完全喪失。具體表現(xiàn)在保護(hù)開關(guān)失靈、電壓互感器出現(xiàn)回路等現(xiàn)象；互感器的故障。由于社會(huì)電力的需求不斷增加，電力系統(tǒng)的產(chǎn)電任務(wù)也越來(lái)越繁重。而電力輸送的總量大幅增加，整個(gè)電路系統(tǒng)電路故障的隱患也在不斷放大。如電路短路等，而隨著電路短路等故障現(xiàn)象的頻繁出現(xiàn)，互感器會(huì)出現(xiàn)無(wú)法辨別電流的情況等飽和現(xiàn)象，導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)的癱瘓。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的故障原因

2.1 人為因素的影響

電力系統(tǒng)需大量人力資源才能得以正常運(yùn)行，相關(guān)工作人員的實(shí)際操作情況及對(duì)電力系統(tǒng)的理解在整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行有著決定性的作用。一部分從事工作時(shí)間較長(zhǎng)、有著豐富相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)的工作人員，可通過自己的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)及對(duì)電力系統(tǒng)的知識(shí)理解，對(duì)各種設(shè)備故障和操作失誤進(jìn)行高效準(zhǔn)確的判斷并迅速解決問題。但有些員工剛?cè)胄?，?duì)于電力系統(tǒng)的知識(shí)并沒有完全掌握、也沒有實(shí)際操作中的經(jīng)驗(yàn)，就會(huì)導(dǎo)致在整個(gè)操作過程中失誤發(fā)生頻繁[3]。

還有一些員工因有豐富經(jīng)驗(yàn)和高效率的工作水平就驕矜自傲，把工作內(nèi)容想得過于簡(jiǎn)單，產(chǎn)生了一種眼高于頂?shù)膬?yōu)越感，就會(huì)導(dǎo)致過于相信自己的判斷而無(wú)視正確的生產(chǎn)需求，從而操作失誤頻繁、發(fā)生導(dǎo)致電力系統(tǒng)的故障。在電力系統(tǒng)的工作過程中工作人員需彼此交流工作心得以及工作經(jīng)驗(yàn)，為新入職的員工提供豐富經(jīng)驗(yàn)，也讓老員工發(fā)現(xiàn)自己身上的不足、從而進(jìn)行查缺補(bǔ)漏，進(jìn)一步提升自己的工作業(yè)務(wù)水平，保證整個(gè)電力系統(tǒng)的工作質(zhì)量。

2.2 相關(guān)設(shè)備的影響

電力系統(tǒng)主要有三大部分組成，分別是管理裝置系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、微機(jī)裝置系統(tǒng)。這三個(gè)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)中形成一個(gè)閉環(huán)，任意一部分出現(xiàn)紕漏都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的內(nèi)部失衡。例如，為保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)作用，在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置中需運(yùn)用到數(shù)以量計(jì)的參數(shù)信息，這就需在管理裝置系統(tǒng)的監(jiān)管下，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)采集所需參數(shù)信息，再將收集到的參數(shù)數(shù)據(jù)通過運(yùn)行轉(zhuǎn)化成其他形式送到微機(jī)裝置系統(tǒng)中，如數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)得不到參數(shù)，那么以上數(shù)據(jù)的傳輸根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)，繼而導(dǎo)致了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的故障[4]。

3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的措施

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的替換維修。直接將電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中故障部分進(jìn)行替換是最簡(jiǎn)單最有效的辦法。即使用可正常使用的相同元件對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)已發(fā)生故障的元件進(jìn)行替換，主要優(yōu)點(diǎn)是速度快，可針對(duì)某一故障部位進(jìn)行簡(jiǎn)單有效的修復(fù)；拆除維修。通過拆除已損壞的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行維修，也不失為一種快速且有效的解決辦法，但需注意，在拆除過程中如導(dǎo)致其他正常運(yùn)作部分發(fā)生異常情況，就需及時(shí)拆除支路電路接口；負(fù)荷維修。最大的好處是可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除故障問題及存在的隱患。在維修工作中，需根據(jù)具體要求和實(shí)際情況對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)備進(jìn)行合理作業(yè)，根據(jù)電壓相位的具體變化具體分析相對(duì)應(yīng)的維修策略。

提高工作人員的綜合素質(zhì)。有效的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)作業(yè)離不開工作人員的勞動(dòng)成果，只有相關(guān)工作人員的綜合素質(zhì)和工作能力得到提升，才能保證電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在選擇員工時(shí)，需挑選專業(yè)能力強(qiáng)、工作經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員，提高對(duì)于工作人員的選拔標(biāo)準(zhǔn)，確保電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及發(fā)生在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)中的問題與隱患能得到及時(shí)的解決與排除。同時(shí)也需對(duì)每一位員工定期進(jìn)行相關(guān)專業(yè)的輔導(dǎo)及培訓(xùn)，不斷提高工作人員的業(yè)務(wù)水平及專業(yè)知識(shí)的儲(chǔ)備量，確保所有參與到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的員工能順利、高效地完成工作任務(wù)；加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的維護(hù)。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)隨著時(shí)間推移逐漸老化，電力系統(tǒng)也會(huì)因此變得效率低下。需要加大對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的維護(hù)與監(jiān)控以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題，盡最大可能避免系統(tǒng)老化帶來(lái)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)。

綜上，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)得以正常運(yùn)作的堅(jiān)實(shí)后盾，保障了電力系統(tǒng)可以在安全穩(wěn)定的情況下為社會(huì)提供源源不斷的電力能源。

但是在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)，因?yàn)槿藶橐蛩嘏c設(shè)備因素的影響，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)定值問題，開關(guān)問題，二次回路的絕緣體的損壞等諸多問題，引發(fā)了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)不能正常運(yùn)作，導(dǎo)致電力系統(tǒng)的效能低下的現(xiàn)象。由此可見，電力企業(yè)應(yīng)該從人力以及設(shè)備質(zhì)量方面，加大對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的把控，以及對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)中的設(shè)備的保護(hù)以及日常維修，確保設(shè)備能夠正常工作，故障的設(shè)備以及零件能夠得到及時(shí)的更換以及維修，加強(qiáng)相關(guān)工作人員的綜合素質(zhì)以及專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備量，為整個(gè)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行打下夯實(shí)的人員與技術(shù)方面的基礎(chǔ)，讓電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)可以更好地為整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性做出貢獻(xiàn)，從而推動(dòng)整個(gè)電力系統(tǒng)的工作效率。