對電力系統(tǒng)繼電保護若干問題的研究

張向春

摘要：我國電力事業(yè)發(fā)展迅速，人們越來越關(guān)注用電安全。電力系統(tǒng)運行過程中，各種元件和設(shè)備都發(fā)揮了重要作用，其中繼電保護裝置是非常重要的保護系統(tǒng)，它可以及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中存在的異常情況，實現(xiàn)電力系統(tǒng)故障檢測和自動報警，讓工作人員盡快找到故障位置，恢復電力系統(tǒng)正常運行?；诖?，以下對電力系統(tǒng)繼電保護若干問題進行了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;若干問題;研究

引言

隨著變電站建設(shè)的不斷深入，繼電保護系統(tǒng)開始大范圍投入智能變電系統(tǒng)中，成為變電輸送和電力管理中的重中之重。該系統(tǒng)能夠利用自動投切裝置實現(xiàn)變電調(diào)配，依照信息交互中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)實時調(diào)整變電站運行狀態(tài)，全面提升了變電站的安全效益和經(jīng)濟效益。但受環(huán)境因素、技術(shù)因素等影響，繼電保護系統(tǒng)可能會出現(xiàn)誤動或拒動，嚴重時甚至退出運行，致使變電站發(fā)生重大事故。消除變電站繼電保護缺陷，降低智能控制風險已刻不容緩。

1繼電保護的概述

在電力系統(tǒng)運行過程中，隨時會發(fā)生各種故障或者系統(tǒng)發(fā)生異常。當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者系統(tǒng)異常的時候，事件保護就會對系統(tǒng)進行檢測發(fā)出警報，甚至可以直接將故障部分進行切除或者隔離，繼電保護是電力系統(tǒng)的重要保護措施。電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，其中最主要的原因就是能及時排除這種故障，從而使電力系統(tǒng)遠離危險的環(huán)境。在電力系統(tǒng)的運行過程中，對變壓器、發(fā)電機和輸電線路等進行保護是極其重要的，如果對系統(tǒng)及其元件保護不及時，有可能導致整個電力系統(tǒng)的癱瘓。在實際操作中，通常采用有觸點的繼電器對系統(tǒng)和元件進行有效保護，使整個系統(tǒng)運行正常，這種保護的方法人們稱為繼電保護。當電力系統(tǒng)在運行過程中發(fā)生故障或者出現(xiàn)異常情況時，繼電保護裝置就能在最短的時間內(nèi)自動從系統(tǒng)中切除故障部位，或者發(fā)出警報信號。值班的工作人員根據(jù)系統(tǒng)發(fā)出的警報信號對故障進行跟蹤并查找故障的根源，從而避免設(shè)備遭受更嚴重的破壞，或者對相鄰地區(qū)的供電造成更大范圍的影響。

2對電力系統(tǒng)繼電保護若干問題的研究

2.1繼電保護拒動或越級跳閘

繼電保護裝置中的測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分的元器件問題，以及斷線問題、信號傳輸問題等，均可能導致繼電保護拒絕動作或延時動作，造成越級跳閘。

2.2繼電保護開關(guān)故障

整個電力系統(tǒng)是由各個子系統(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控制開關(guān)向各個系統(tǒng)送電。在沒有安裝繼電保護的情況下，只能由工作人員進行人工操作。在工作實際中，有些工作人員是盡心盡責的，嚴格按照操作流程進行操作。而有些工作人員的責任心沒有那么強，為了貪圖方便，他們把復合開關(guān)和組合器連接在變壓器的出口線柜上，因為違反了技術(shù)操作規(guī)程，因此導致故障的發(fā)生，造成嚴重的問題。

2.3電子互感器存在的問題

增加電子互感器后，整個系統(tǒng)面臨的負擔會更明顯，大大減弱了安全性方面的保障。相關(guān)部件也會發(fā)生網(wǎng)絡(luò)延遲情況，導致系統(tǒng)的同步功能發(fā)生障礙，影響繼電保護系統(tǒng)無法正常運行。電子互感器易受到磁場的影響，如果發(fā)生短路情況，則會進一步影響到繼電保護系統(tǒng)的正常運行。如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)異常無法工作，那么電子互感器的精確度會大大下降。這是因為暫停的電流互感器因為故障原因會導致系統(tǒng)發(fā)出錯誤的指令。此外，一些非線性的部件之間也會產(chǎn)生交互作用，從而導致整個系統(tǒng)的安全性嚴重下降。電子互感式的合并單元可以將模擬信號匯集起來轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。通常是通過插值算法采集數(shù)據(jù)，優(yōu)點是速度快，但是準確度較差。采集出具的頻率和位置是決定算法準確性的關(guān)鍵因素。另外，電磁波也極易影響合并單元，因此還需要進一步分析合并單元的安全性和穩(wěn)定性。

3電力系統(tǒng)繼電保護問題常見解決對策

3.1加強對隱性故障的嚴格控制

通過對電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)進行全面的風險評估，從中發(fā)現(xiàn)二次回路的隱性故障基本可以在科學管控措施的支持下得到預防，具體應著手于以下幾個方面：（1）應利用帶有自診檢測功能的保護設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電保護設(shè)備，這些先進的保護設(shè)備能夠精準檢測到電路的異常情況，并對整個電路中的器件運行情況進行實時的監(jiān)督，起到良好的監(jiān)測預防的效果。（2）必須對工作人員的專業(yè)能力和責任態(tài)度做出更嚴格的要求，督促工作人員按照相關(guān)的規(guī)定進行規(guī)范化的操作和管理，同時明確各部門及其各個工作人員所應承擔的職責義務(wù)，以防由于人為原因?qū)е吕^電保護隱性故障的發(fā)生。在此期間，企業(yè)要加強對檢修人員的專業(yè)技能培訓，不斷提高檢修人員的實操能力和專業(yè)素質(zhì)，從而確保繼電保護隱性故障能夠得到快速的解決。（3）要結(jié)合繼電保護系統(tǒng)的實際狀態(tài)來制定檢修維護計劃，要求工作人員對設(shè)備在運行階段的一些細微變化詳細記錄下來，并做出進一步的排查，以便在第一時間發(fā)現(xiàn)隱性故障的隱患，以防故障范圍再次擴大，維護電網(wǎng)的運行安全。

3.2建設(shè)專業(yè)化運行維護團隊

近年來，隨著科技水平的不斷提高，繼電保護裝置制造工藝持續(xù)優(yōu)化，裝置各方面使用性能均得到明顯提高，但與此同時，呈現(xiàn)出裝置結(jié)構(gòu)精密化趨勢，對維護人員的專業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求。因此，電力企業(yè)應建設(shè)一支現(xiàn)代化、專業(yè)化的運行維護團隊，明確劃分各部門人員的職責范圍與具體工作內(nèi)容，定期開展專業(yè)培訓活動，將全新型號繼電保護裝置的結(jié)構(gòu)原理、常見故障類型與產(chǎn)生原因、正確的故障診斷與檢修技術(shù)作為主要培訓內(nèi)容。

3.3提升工作人員專業(yè)素質(zhì)，做好安裝、檢修和維護工作

不管是電力系統(tǒng)管理還是系統(tǒng)維修工作，工作人員都應承擔起工作職責，做好本職工作，按標準做好接線工作和設(shè)備安裝工作，確保繼電保護系統(tǒng)穩(wěn)定運行。要檢查接線過程，確保系統(tǒng)可靠性、安全性，做好常規(guī)檢查工作，保證線路連接質(zhì)量良好。檢查裝置是否存在異常問題，如果發(fā)現(xiàn)異常，一定要及時解決，做好實驗驗證，降低系統(tǒng)故障率，使繼電保護裝置發(fā)揮更大的作用。

3.4繼電保護裝置定期檢驗

由于繼電保護裝置所處環(huán)境較為復雜，隨著時間推移，受自身老化與外部環(huán)境因素的影響，裝置性能持續(xù)下滑，誤動、拒動等故障問題的出現(xiàn)概率有所提升，在使用期間容易出現(xiàn)突發(fā)性故障。因此，為預防和減少裝置運行故障的出現(xiàn)，應定期對繼電保護裝置開展全面性檢驗工作，準確評估裝置運行工況，消除裝置潛伏故障，強制退役臨近使用壽命與存在嚴重質(zhì)量缺陷的裝置。此外，不同種類繼電保護裝置的檢驗期限有所不同。例如，要求每五年對各類型電流互感器進行部分檢驗，每4年對變壓器瓦斯保護裝置進行全部檢驗，每年與每5年分別開展一次回路絕緣測定試驗與絕緣耐壓試驗，每3-5年對高頻保護通道設(shè)備與高頻阻波器進行全面檢驗。

結(jié)束語

繼電保護從業(yè)人員只有具備扎實的理論功底和專業(yè)技能，才能更好地勝任工作。此外，設(shè)備水平的持續(xù)提升，才能確保繼電保護系統(tǒng)建設(shè)的科學性和合理性。目前，微機繼電保護已經(jīng)逐步取代常規(guī)繼電保護。在實際應用過程中，新的繼電保護技術(shù)也會受到多種因素的干擾，導致其應用效果減弱。

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