電力系統(tǒng)繼電保護及故障檢測方法分析

牛勁草 戴硯博

摘要：伴隨著國內(nèi)各個環(huán)節(jié)經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展，有關(guān)電力工作開展的內(nèi)容也處于相對完善的狀態(tài)，但與此同時，故障問題也不斷增多，如果不采取措施加以處理，那么必定會使得整項系統(tǒng)的實際運行水平受到影響。展開此項工作的相關(guān)檢測工作，必定能夠使得各個環(huán)節(jié)的檢測水平處于科學(xué)狀態(tài)，同時還能夠確保后續(xù)運行的水平得到控制與保障。只有做好相應(yīng)的故障檢測工作，才能確保提升電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;故障檢測;技術(shù)分析

引言

在電力運行系統(tǒng)中，繼電保護是非常重要的一環(huán)，是確保電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。對于電力運輸企業(yè)而言，電力繼電保護故障一直是影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的主要因素。繼電保護裝置是維護電力系統(tǒng)安全的重要裝置，近些年逐漸向智能化、現(xiàn)代化、信息化的方向發(fā)展，這也明顯提升了繼電保護裝置的實際價值。但在具體運行過程中，繼電保護故障問題仍然比較多見，且危害性較大，因此廣大電力運維人員已經(jīng)將提升繼電保護故障檢修及維修質(zhì)量作為重要研究課題。

1電力系統(tǒng)繼電保護和故障檢測功能

電力系統(tǒng)繼電保護和故障檢測作用如下：第一是在被保護元件、設(shè)備產(chǎn)生故障問題后，繼電保護裝置便會有選擇、迅速、準(zhǔn)確、自動地朝故障元件接近斷路器發(fā)出相應(yīng)的跳閘切斷命令，促進其快速和電力系統(tǒng)脫離開來，進一步降低對于安全供電和電力系統(tǒng)破壞的影響，同時在無故障支持下，盡快恢復(fù)正常運行。第二是能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，對電網(wǎng)保護設(shè)備以及錄波設(shè)備等二次裝置進行實時監(jiān)測與有效控制，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。第三是能夠針對電力系統(tǒng)中的異常運行狀態(tài)和故障問題進行有效檢測，準(zhǔn)確判斷故障的發(fā)生區(qū)域和以及故障性質(zhì)。第四是可以結(jié)合電力系統(tǒng)內(nèi)的各種異常現(xiàn)象進行有效提示，電氣設(shè)備產(chǎn)生運行故障條件下，聯(lián)系設(shè)備實際運行維護條件以及相關(guān)異?，F(xiàn)象進行有效的信號提升，從而警示相關(guān)值班人員針對設(shè)備中的缺陷故障問題進行及時有效的檢修處理。確保無人值班條件下，繼電保護裝置能夠進行自動化調(diào)整處理，或選擇性切除某些存在安全隱患的電氣裝置。電力系統(tǒng)相關(guān)繼電保護需要具備良好的可靠性、靈敏性、選擇性、速動性，如此才能促進電力系統(tǒng)實現(xiàn)正常穩(wěn)定發(fā)展，激發(fā)繼電保護裝置自身的維護功能。

2繼電保護所發(fā)揮的作用

繼電保護在電力系統(tǒng)發(fā)生內(nèi)部故障或不正常運行狀態(tài)時，能夠智能識別電力系統(tǒng)本身的故障或危及安全運行的事件，根據(jù)故障的性質(zhì)，在保護裝置可能實現(xiàn)的最短時間和最小范圍內(nèi)，將運行的故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或及時發(fā)出報警信號。具體而言，主要功能包括：（1）監(jiān)控電力系統(tǒng)中設(shè)備的運行，當(dāng)被保護的設(shè)備發(fā)生故障時，相應(yīng)的繼電保護裝置迅速精確地給故障元件相關(guān)的斷路器設(shè)備發(fā)出跳閘指令，讓故障設(shè)備第一時間從電力系統(tǒng)中切除，將事故影響范圍降到最小，降低對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定供電的影響。（2）科學(xué)智能傳達電氣設(shè)備各種不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)不正常運行狀態(tài)和設(shè)備運維條件的迥異而發(fā)出相應(yīng)的指令，警醒值班工作人員及時高效地采取相應(yīng)的措施，或可由自動裝置自動進行相關(guān)的跳閘及控制。（3）實現(xiàn)對電力系統(tǒng)設(shè)備的自動化控制和遠程操作，以及對工業(yè)生產(chǎn)的自動控制。

3電力繼電保護故障的檢測及維修策略

3.1制定科學(xué)化的繼電保護裝置管理與檢測模型

保護的有效性只有在確保檢測系統(tǒng)科學(xué)和勝任的情況下才能得到保證。另一方面，需要全面科學(xué)地構(gòu)建科學(xué)相關(guān)的維護措施，以便根據(jù)具體內(nèi)容對運營記錄進行科學(xué)合理的整理，只有這樣才能有效地解決繼電保護干擾問題，提供相對的科學(xué)參考，為所有成員開發(fā)一個管理系統(tǒng)和維護系統(tǒng)，以便能夠?qū)ω叫璧膬?nèi)部階段進行詳細分析。為了有效地提高繼電保護科學(xué)，所有這些方面都是充分有效的。

3.2視覺維護

直觀的維修方法是一種簡單快捷的方法，因為現(xiàn)在使用的基本服務(wù)方法更多。繼電保護出現(xiàn)故障時，并非所有問題都能通過技術(shù)設(shè)備解決，而技術(shù)熟練的維修技術(shù)人員可以對其進行處理。通過觀察繼電保護顯示的明顯變化、器件外表顏色變化、短路不完全引起的火災(zāi)氣味、明顯的結(jié)構(gòu)變化等，可以通過人眼視覺顯示來檢測繼電保護的干擾。

3.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)下的故障檢測和繼電保護

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)繼電保護以及故障檢測主要是以生物神經(jīng)科學(xué)為基礎(chǔ)誕生的。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行故障檢測主要是以生物神經(jīng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，借助模糊邏輯、遺傳算法、進化規(guī)劃相關(guān)智能化技術(shù)手段，針對電力系統(tǒng)進行合理保護。結(jié)合其自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自組織以及并行處理、模式識別功能和分布式信息存儲等特征，借助人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)針對故障距離、故障類型進行準(zhǔn)確判斷，從明確主設(shè)備保護以及相應(yīng)的保護方向。比如借助BP模型針對方向保護進行準(zhǔn)確判斷，從而對故障所處方向進行準(zhǔn)確、快速判斷，做好高壓輸電線路相關(guān)方向保護工作。

3.4排除維修法

與快速修復(fù)類似，可以更快、更準(zhǔn)確地識別經(jīng)常用于電氣系統(tǒng)故障排除的回路的修復(fù)。技術(shù)人員必須從電力系統(tǒng)中拆卸各個并聯(lián)電路，并按照原來的順序重新安裝拆卸的電氣零件和設(shè)備。如果打開電源并觀察整個二級回路的運行情況，則可以在第二個回路出現(xiàn)故障時確定回路中的設(shè)備和構(gòu)件是否出現(xiàn)故障。該設(shè)備由維修人員共享，并通過直觀的故障處理修復(fù)方法進行處理。

3.5正確應(yīng)用電力故障處理技巧

電力故障的處理也有技巧可言，技巧的應(yīng)用能提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行實效。檢測時綜合運用電力系統(tǒng)順序檢測、電力系統(tǒng)逆序檢測、電力系統(tǒng)整組檢測等檢測方法，對電流數(shù)值、壓力、負(fù)荷等問題進行重點關(guān)注。而在繼電保護裝置設(shè)備發(fā)生故障時，要巧用技巧，提升故障處理實效。順序檢測主要是對電力系統(tǒng)開關(guān)電源接入位置進行調(diào)試與檢測，通過分析電力系統(tǒng)繼電保護裝置不穩(wěn)定的成因，遵循從內(nèi)到外的檢測原則明確故障成因。而逆序檢測則是通過分析故障基本因素，根據(jù)故障表現(xiàn)等判斷故障成因。逆序檢測在繼電保護裝置存在誤動故障的情況下檢測優(yōu)勢明顯。繼電保護裝置在運行期間，直流電源的影響不容小覷，基于干擾狀態(tài)下，在故障嚴(yán)重區(qū)域增加電流回路數(shù)量，能在故障發(fā)生的第一時間斷開電源，減少電流對繼電保護裝置的損傷。

3.6提高繼電保護裝置操作人員的工作能力

在繼電保護裝置的使用過程中，工作人員的正確操作十分重要。一方面，要制定完善的操作制度，提高工作人員的安全意識，在操作過程中確保安全;另一方面，要不斷培養(yǎng)工作人員的專業(yè)素質(zhì)，提高工作人員的工作技能，要求工作人員熟悉相關(guān)的操作規(guī)范和各種故障產(chǎn)生的原因以及出現(xiàn)故障后的處理辦法，一旦發(fā)生故障，能夠及時發(fā)現(xiàn)問題所在，并做出快速的判斷，進行相應(yīng)的解決和處理，保障設(shè)備的正常運行。

結(jié)束語

綜上所述，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行關(guān)系到整個城市的正常生活。為此電力企業(yè)需要不斷強化機電波保護，合理進行故障檢測。為了進一步優(yōu)化故障檢測質(zhì)量，應(yīng)該促進故障檢測方法的全面創(chuàng)新，促進繼電保護和電力系統(tǒng)朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化和自動化方向發(fā)展，保證電力系統(tǒng)的運行可靠性和穩(wěn)定性。

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