電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及故障檢測(cè)方法分析(1)

吳桐

摘要：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)，避免故障線路處于工作狀態(tài)，從而保證其他線路的正常運(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?，確保電力系統(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。

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

引言

當(dāng)前，電力資源是人們生產(chǎn)生活中不可或缺的重要資源，供電系統(tǒng)也成為保證人們正常生活和穩(wěn)定生產(chǎn)的主要能源系統(tǒng)，電力系統(tǒng)中的任何部位出現(xiàn)安全隱患都會(huì)影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，甚至引發(fā)大面積停電現(xiàn)象。由此可知，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)工作十分重要和關(guān)鍵。隨著電力系統(tǒng)的改革和創(chuàng)新，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)和維修工作的難度日漸提升。繼電保護(hù)是在這種背景下提出的新型保護(hù)方式，改善了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)保護(hù)方式的缺陷和不足，融合了幾種電力系統(tǒng)保護(hù)方式的優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代供電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中發(fā)揮了重要作用。

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設(shè)備出現(xiàn)故障

在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，設(shè)備故障一般表現(xiàn)為軟件故障和硬件故障這兩種形式。首先，由于軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并且隱蔽性較強(qiáng)，在軟件開(kāi)發(fā)、測(cè)試、使用等多個(gè)環(huán)節(jié)均有可能產(chǎn)生隱性故障，同時(shí)這種現(xiàn)象與廠商對(duì)軟件的設(shè)定和用戶操作也有一定的聯(lián)系。針對(duì)這種情況，則需要生產(chǎn)商和用戶重視對(duì)軟件系統(tǒng)的質(zhì)量維護(hù)，盡量避免出現(xiàn)隱性故障。其次，硬件設(shè)備出現(xiàn)的故障很大一部分原因是環(huán)境所導(dǎo)致的，如劇烈撞擊、存放環(huán)境不合理等造成的嚴(yán)重磨損，或者材料出現(xiàn)嚴(yán)重老化和操作不當(dāng)造成的損毀，這些均有可能成為發(fā)生隱性故障的誘導(dǎo)因素，最終影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2輔助工具應(yīng)用不到位造成的故障問(wèn)題

一般情況下，技術(shù)維修人員在解決電力工程繼電保護(hù)故障問(wèn)題時(shí)，會(huì)通過(guò)以往的故障匯總信息庫(kù)、機(jī)械報(bào)警裝置等要素來(lái)判斷故障發(fā)生的原因，并確定故障處理的方法。電力工程管理人員會(huì)安排專門(mén)的負(fù)責(zé)人員來(lái)對(duì)繼電保護(hù)器進(jìn)行定期排查，如果系統(tǒng)存在故障問(wèn)題，可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行針對(duì)性維修檢查，這種情況和繼電保護(hù)機(jī)械異常是無(wú)關(guān)的。然而，一旦排查到繼電保護(hù)機(jī)械出現(xiàn)了異常情況，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)預(yù)先做好故障表現(xiàn)特征的信息備案，先規(guī)劃出解決故障問(wèn)題的方案再實(shí)施正確的解決措施，以此來(lái)降低故障問(wèn)題造成更大損失的概率。在電力工程單位中，各種機(jī)械裝置能夠作為技術(shù)人員檢查繼電保護(hù)機(jī)械的輔助工具，因此，技術(shù)人員必須充分發(fā)揮這些機(jī)械裝置的優(yōu)勢(shì)作用，以此來(lái)提升故障判斷的準(zhǔn)確性和故障解決的效率。在繼電保護(hù)機(jī)械發(fā)生故障問(wèn)題時(shí)，這時(shí)觀察檢測(cè)裝置就會(huì)發(fā)現(xiàn)很多數(shù)據(jù)顯示正常，出現(xiàn)這些情況的原因是相應(yīng)的負(fù)責(zé)人員沒(méi)有做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)繼電保護(hù)機(jī)械的工作情況，未發(fā)揮輔助工具的作用，同時(shí)，并未做好日常數(shù)據(jù)的記錄，這時(shí)技術(shù)人員就會(huì)誤判繼電保護(hù)故障問(wèn)題發(fā)生的原因，進(jìn)而引發(fā)更加嚴(yán)重的故障問(wèn)題。

3繼電保護(hù)故障檢測(cè)方法介紹

3.1替換法

替換法指發(fā)現(xiàn)機(jī)電保護(hù)裝置存在故障，應(yīng)使用新的器件替換被損壞的器件，檢測(cè)人員在檢測(cè)的過(guò)程中，會(huì)優(yōu)先使用這種方法。（1）檢測(cè)人員判斷并取出可能存在問(wèn)題的元件，再替換新器件。（2）安裝完畢后投入使用，如果新設(shè)備在投入使用后，系統(tǒng)仍無(wú)法正常運(yùn)行，說(shuō)明該元器件無(wú)問(wèn)題，繼續(xù)查找其他存在問(wèn)題的元件。我國(guó)繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過(guò)程中較為復(fù)雜，在集成電路中查找電路無(wú)法正常運(yùn)行的問(wèn)題難度較大，維修人員在維修過(guò)程中，均會(huì)采用替換排除法。因此，通過(guò)這種方法可快速高效找出問(wèn)題，避免資源浪費(fèi)，在最短時(shí)間內(nèi)找到電路故障的原因，并及時(shí)采取相關(guān)解決措施，使系統(tǒng)恢復(fù)到正常運(yùn)行的狀態(tài)。

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主觀判斷法

若設(shè)備出現(xiàn)故障，檢修人員可憑自身經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)備的故障原因進(jìn)行分析。檢修人員應(yīng)明確設(shè)備的運(yùn)行情況，并掌握設(shè)備的正常運(yùn)行狀態(tài)。工作人員可通過(guò)在工作中積累的經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的故障進(jìn)行判斷，繼電保護(hù)裝置的開(kāi)關(guān)操作出現(xiàn)故障時(shí)，相關(guān)人員可對(duì)開(kāi)關(guān)的分閘進(jìn)行設(shè)置。部分繼電保護(hù)裝置在出現(xiàn)故障時(shí)，工作人員會(huì)采用主觀判斷法對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行分析，常見(jiàn)的問(wèn)題包括開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)錯(cuò)誤操作、輔助節(jié)點(diǎn)影響結(jié)構(gòu)變化等。

結(jié)束語(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。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟雪猛，袁瑞琴.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及故障檢測(cè)方法分析[J].中國(guó)設(shè)備工程，2021（14）：180-181.

[2]陳誠(chéng).電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及故障檢測(cè)技術(shù)方法分析[J].電子元器件與信息技術(shù)，2020，4（09）：125-126.

[3]郭麗娜，趙慧.淺談電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及故障檢測(cè)方法[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2019，46（09）：60-61.

[4]彭宇.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及故障檢測(cè)方法的創(chuàng)新[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（02）：231.