電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及故障檢測方法分析

仝新輝

摘要：伴隨著國內(nèi)各個環(huán)節(jié)經(jīng)濟(jì)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(xiàng)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行水平受到影響。展開此項(xiàng)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(yùn)行的水平得到控制與保障。基于此，本文將對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及故障檢測方法進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);故障檢測

1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和故障檢測功能

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和故障檢測作用如下：第一是在被保護(hù)元件、設(shè)備產(chǎn)生故障問題后，繼電保護(hù)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(jìn)其快速和電力系統(tǒng)脫離開來，進(jìn)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(yùn)行。第二是能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，對電網(wǎng)保護(hù)設(shè)備以及錄波設(shè)備等二次裝置進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測與有效控制，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。第三是能夠針對電力系統(tǒng)中的異常運(yùn)行狀態(tài)和故障問題進(jìn)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?，F(xiàn)象進(jìn)行有效提示，電氣設(shè)備產(chǎn)生運(yùn)行故障條件下，聯(lián)系設(shè)備實(shí)際運(yùn)行維護(hù)條件以及相關(guān)異?，F(xiàn)象進(jìn)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(jìn)行及時有效的檢修處理。確保無人值班條件下，繼電保護(hù)裝置能夠進(jìn)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(hù)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(jìn)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)正常穩(wěn)定發(fā)展，激發(fā)繼電保護(hù)裝置自身的維護(hù)功能。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的故障分析

2.1繼電保護(hù)裝置自身的問題

繼電保護(hù)裝置通過多年的發(fā)展，早已進(jìn)入微機(jī)保護(hù)時代，有著集成化程度高，元器件更為精密，機(jī)身空間小，易于安裝和接線等優(yōu)點(diǎn)，但同時也存在著以下幾個問題，一是整個保護(hù)裝置過于依賴內(nèi)部底層軟件，所有的元器件（通訊模塊、釆集元件、邏輯比較元件、跳聞元件等）都需要在主機(jī)軟件的驅(qū)動及調(diào)配下才能正常工作，一旦裝置的程序存在隱性缺陷，輕則造成保護(hù)裝置死機(jī)或重啟，嚴(yán)重的會導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動或拒動，從而威脅整個供電系統(tǒng);二是因現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)裝置集成化程度高，裝置內(nèi)部空間小，會影響裝置內(nèi)部元件的散熱，不利于保護(hù)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行;三是微機(jī)保護(hù)裝置正常工作比較依賴外部環(huán)境，抗干擾能力較差，例如在地鐵供電系統(tǒng)中，由于保護(hù)裝置都安裝在沿線地下的變電所內(nèi)，周圍環(huán)境相對潮濕，經(jīng)常會出現(xiàn)保護(hù)裝置受潮造成板卡等元件故障。

2.2電源故障

在電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置采用直流電源供電，直流電源的供電質(zhì)量直接影響保護(hù)裝置的運(yùn)行是否穩(wěn)定，直流電源系統(tǒng)所帶負(fù)荷常見的有控制回路電源、設(shè)備電源、操作回路電源等，每一個分支回路都有可能因絕緣問題導(dǎo)致整個直流電源系統(tǒng)絕緣降低，尤其是發(fā)生接地故障甚至是兩點(diǎn)接地故障后，會造成保護(hù)裝置和斷路器拒動或誤動作，從而嚴(yán)重威脅整個供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及故障檢測方法

3.1科學(xué)注重采用空間性質(zhì)的電磁場接地措施

廣大技術(shù)人員需要切實(shí)的明確，空間性質(zhì)的電磁場接地措施的實(shí)施，能夠使得周圍的電磁以及磁場的分布，能夠從根本上表現(xiàn)出較大的不同，應(yīng)當(dāng)確定實(shí)際故障問題的情況，采取科學(xué)化的措施來加以處理。具體的措施是，注重輸電線路周遭磁場的分布位置，之所以要注重這些方面的要點(diǎn)，主要是因?yàn)榫唧w磁場的分布，如果發(fā)生了相應(yīng)故障，沒有及時的了解與查明故障發(fā)生的實(shí)際位置，那么電網(wǎng)各種的故障問題必定不能得到科學(xué)化的解決，嚴(yán)重情況下還會導(dǎo)致故障問題發(fā)生所造成的損害變得更大，所以需要采取措施予以重視。從另一個方面，應(yīng)當(dāng)確保小電流接地系統(tǒng)的穩(wěn)定性，首先應(yīng)當(dāng)全面確定支路的科學(xué)參數(shù)，將這種參數(shù)作為對比分析的標(biāo)準(zhǔn)，同時還應(yīng)當(dāng)使得各級電流與電壓等數(shù)據(jù)得到記錄，其目的在于確保故障的地點(diǎn)能夠通過相應(yīng)的參數(shù)，得到最為全面化的記錄，這樣也就能夠方便電力系統(tǒng)及時排除故障，從而大大提升電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的穩(wěn)定性。由此可見，科學(xué)注重空間電磁場探測單相接地故障研究，也就需要引起有關(guān)人士的重視。

3.3 故障檢測要點(diǎn)

目前我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)檢測工作經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)有了長足的進(jìn)步，技術(shù)人員通過經(jīng)驗(yàn)積累總結(jié)了多種有效且實(shí)用的故障檢測方法，下面將其中一些主流的故障檢測方法作如下介紹：

第一是網(wǎng)絡(luò)化故障檢測和繼電保護(hù)，微機(jī)保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，能夠支持電力系統(tǒng)針對繼電保護(hù)中關(guān)鍵設(shè)備各環(huán)節(jié)保護(hù)裝置實(shí)施縱聯(lián)串聯(lián)和差動保護(hù)，主站負(fù)責(zé)進(jìn)行統(tǒng)一管理，提供數(shù)據(jù)傳輸、處理等通信服務(wù)。能夠聯(lián)系繼電保護(hù)裝置相關(guān)電氣量，針對故障位置進(jìn)行快速判斷和檢測，掌握故障參數(shù)、形成原因、性質(zhì)以及具體位置等信息，朝相關(guān)保護(hù)裝置傳輸命令，將其中故障元件進(jìn)行快速切除，降低故障覆蓋范圍。

第二是自適應(yīng)控制下的繼電保護(hù)和故障檢測。自適應(yīng)繼電保護(hù)可以針對電力系統(tǒng)運(yùn)行中所形成的故障特征和運(yùn)行方式變化進(jìn)行實(shí)時檢測，同時能夠聯(lián)系具體變化對保護(hù)特性、定值和保護(hù)性能進(jìn)行自動化改變，從而更好適應(yīng)電力系統(tǒng)所出現(xiàn)的不同變化，有效改善輸電線路距離保護(hù)、變壓器保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、自動重合閘以及變壓器保護(hù)等系統(tǒng)保護(hù)性能和系統(tǒng)響應(yīng)。

第三是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)下的故障檢測和繼電保護(hù)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)繼電保護(hù)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(jìn)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(jìn)化規(guī)劃相關(guān)智能化技術(shù)手段，針對電力系統(tǒng)進(jìn)行合理保護(hù)。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(jìn)行準(zhǔn)確判斷，從明確主設(shè)備保護(hù)以及相應(yīng)的保護(hù)方向。比如借助BP模型針對方向保護(hù)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，從而對故障所處方向進(jìn)行準(zhǔn)確、快速判斷，做好高壓輸電線路相關(guān)方向保護(hù)工作。

3.4 制定科學(xué)化的繼電保護(hù)裝置管理與檢測模型

有關(guān)保護(hù)裝置的工作開展，是實(shí)際工作開展需要切實(shí)掌握的要點(diǎn)所在，因?yàn)檫@些方面工作開展的水平，從某種程度上直接表明了，最終工作開展的實(shí)際要點(diǎn)，只有確保檢測系統(tǒng)具有科學(xué)性與完善性，那么才能使得繼電保護(hù)的功能得到發(fā)揮。從另一個方面來講，科學(xué)全面的構(gòu)建相對科學(xué)的維護(hù)措施，需要切實(shí)依據(jù)具體的內(nèi)容，來對操作記錄展開科學(xué)化完善，只有切實(shí)為繼電保護(hù)排除故障，提供相對科學(xué)化的參考，構(gòu)建全面各個環(huán)節(jié)的管理制度與維護(hù)制度，來使得內(nèi)部的有關(guān)階段工作，都能夠得到詳細(xì)化的分析，這樣必定能夠更大程度上提升繼電保護(hù)的實(shí)際水平。當(dāng)這些方面的工作，都能夠得到全面有效的操作，那么才能真正有效的提升繼電保護(hù)裝置的科學(xué)運(yùn)行水平。

4 結(jié)束語

綜合上文，繼電保護(hù)裝置廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)當(dāng)中，是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備，但目前還存在著一些問題，繼電保護(hù)裝置存在的隱患和故障也直接威脅著整個電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，所以積極深入的研究繼電保護(hù)裝置的故障及檢測方法對整個行業(yè)來說都是極為重要且有價值的。

參考文獻(xiàn)

[1]杜伊.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及故障檢測方法分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（35）：171-172.

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

[3]楊飛.基于多維混合量的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障檢測方法研究[J].自動化應(yīng)用，2019（11）：98-99.