電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)故障與對(duì)策分析①

郭吉偉

摘要：近年來，隨著時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展都使得人們的生活水平和生活質(zhì)量有了空前未有的改善和提升。這也就意味著人們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)各種能源資源的需求在不斷的增加，其中電能需求的增加是最明顯的表現(xiàn)。這使得電力系統(tǒng)在日常運(yùn)行的過程中會(huì)承擔(dān)大量的壓力和負(fù)荷，由此要想充分確保電力系統(tǒng)正常，安全，穩(wěn)定的運(yùn)行，就無可避免地需要進(jìn)行繼電保護(hù)裝置和繼電保護(hù)隱形故障的排查與處理工作。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù)故障;對(duì)策分析

引言

我國歷來非常重視電網(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，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。

1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的特點(diǎn)

在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，繼電保護(hù)是保障其安全維護(hù)的關(guān)鍵。繼電保護(hù)的實(shí)際工作原理主要是通過對(duì)功能設(shè)備的應(yīng)用，在最短的時(shí)間成本投入基礎(chǔ)上，來針對(duì)電力系統(tǒng)中存在的故障問題進(jìn)行切斷、針對(duì)運(yùn)行不正常的電力元件進(jìn)行切斷。由此可見，通過繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，能夠進(jìn)一步把控電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的故障問題，進(jìn)一步減少由于故障問題導(dǎo)致的電力損失，減少企業(yè)的不必要浪費(fèi)，切實(shí)提高企業(yè)發(fā)展運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)越來越復(fù)雜的電力系統(tǒng)，面對(duì)越來越多元化的故障問題，電力企業(yè)還要進(jìn)一步完善繼電保護(hù)裝置，提高其運(yùn)行效率和運(yùn)行靈敏度，保證優(yōu)勢的充分發(fā)揮。

2電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)故障

2.1開關(guān)拒合故障

開關(guān)拒合是繼電保護(hù)常見故障類型之一，也是影響繼電保護(hù)運(yùn)行效果的主要原因之一。一般情況下，在變電站輸出線路中會(huì)利用電流速斷和過電流保護(hù)的方式來保證運(yùn)行的安全性，所以開關(guān)的通斷狀態(tài)直接關(guān)系到供電區(qū)域的運(yùn)行狀態(tài)。隨著電網(wǎng)用戶數(shù)量的增加，配變?nèi)萘繑?shù)據(jù)也相應(yīng)增加，供電負(fù)荷越來越大，這種狀態(tài)下極易出現(xiàn)開關(guān)拒合的現(xiàn)象。出現(xiàn)開關(guān)拒合的原因主要有相間短路、開關(guān)節(jié)點(diǎn)焊死、合閘卡死等，直接增加開關(guān)跳躍故障的概率，過流保護(hù)超出時(shí)限范圍，影響到供電區(qū)域的運(yùn)行效率。

2.2繼電保護(hù)的整體穩(wěn)定性影響電力系統(tǒng)運(yùn)行

在電流速斷保護(hù)的過程中，主要是依靠最大運(yùn)行方法這一原理來展開的。在面對(duì)較長線路和較多配電變壓器時(shí)，將其作為主要的10kV配電線路保護(hù)。但是，在實(shí)際運(yùn)行的過程中，考慮到系統(tǒng)本身的阻抗比較大，且實(shí)際的電流值獲取較小，且整定線路的末端為三相短路電流。因此，就會(huì)導(dǎo)致電流的取值比較小。那么針對(duì)這一問題，企業(yè)和工作人員在進(jìn)行整定時(shí)，就需要考慮到勵(lì)磁涌流起始值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無時(shí)限速斷保護(hù)定值的問題，思考到配電變壓器投入過程中的勵(lì)磁涌流對(duì)于無時(shí)限電流速斷保護(hù)影響問題。通過這樣一種方法的應(yīng)用，便能夠有效解決當(dāng)前頻發(fā)的跳閘問題。隨著電力系統(tǒng)實(shí)際規(guī)模的不斷擴(kuò)大，也連帶出了10kV電力系統(tǒng)短路電流的持續(xù)增大。因此，就需要借助于具有較低靈敏度的電流速斷來對(duì)拒絕動(dòng)作進(jìn)行保護(hù)?？紤]到變電所出現(xiàn)的短路問題，以及配電所出口出現(xiàn)的短路問題。在此問題的導(dǎo)向下，往往會(huì)直接增大短路的電流，甚至?xí)_(dá)到電流互感器一次側(cè)額定電流的上百倍。針對(duì)10kV電力系統(tǒng)中存在的故障問題，就需要工作人員及時(shí)對(duì)靠母聯(lián)斷路器進(jìn)行切斷處理，及時(shí)對(duì)靠母聯(lián)斷路器變壓器后備保護(hù)進(jìn)行切斷處理，以此來擴(kuò)大故障的范圍，并延長故障的時(shí)間，從而避免出現(xiàn)電力系統(tǒng)全部停止的問題。

3電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)對(duì)策分析

3.1參照法

對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行日常檢測的最常用的方法就是參照法。通過這個(gè)方法對(duì)繼電保護(hù)故障進(jìn)行檢測，需要使用它的正常數(shù)據(jù)作為參考。通過對(duì)繼電保護(hù)裝置里的參數(shù)進(jìn)行大量的比對(duì)和分析，從而才能找出故障所在的具體位置，以及找出排除故障的其他相關(guān)因素，為徹底排除故障打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。一旦發(fā)生接線問題的時(shí)候，工作人員的通常做法是，利用參照法對(duì)故障進(jìn)行及時(shí)檢測，確保以最快速度排除故障。同路改造是電力系統(tǒng)經(jīng)常面對(duì)的工作任務(wù)，在改造過程中，通常的做法是對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行更換。但是，在運(yùn)行一段時(shí)間后，就會(huì)發(fā)生同路接線困難等問題，在這種情況下，只能按照參照法進(jìn)行故障排除處理。在檢測的過程中，檢測出來的數(shù)值和繼電保護(hù)裝置的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值之間誤差比較大，對(duì)繼電保護(hù)裝置的問題就不好判斷，這時(shí)候不應(yīng)該對(duì)設(shè)備的刻度指示進(jìn)行常規(guī)化的調(diào)整。正常的做法是，應(yīng)該對(duì)其他元件進(jìn)行檢測并分析，從而進(jìn)行綜合分析。在處理問題的過程中，確保繼電保護(hù)裝置是同一個(gè)回路是基本的要求。如果檢測的結(jié)果真實(shí)可靠，而且確信裝置存在問題，就要及時(shí)進(jìn)行更換處理。

3.2經(jīng)驗(yàn)判斷方法

故障出現(xiàn)時(shí)，電力系統(tǒng)的工作人員可根據(jù)其積累的經(jīng)驗(yàn)對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確的定位和修復(fù)。從業(yè)人員利用多年從業(yè)經(jīng)歷中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提升對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)水平和對(duì)其他相關(guān)電力系統(tǒng)的了解程度，在工作的同時(shí)不斷學(xué)習(xí)科學(xué)理論知識(shí)，包括對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)在內(nèi)的眾多電力系統(tǒng)組件的運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)化的理解，培養(yǎng)自身對(duì)繼電保護(hù)裝置故障的判斷能力，真正落實(shí)經(jīng)驗(yàn)判斷法。具有豐富經(jīng)驗(yàn)的工作人員可以在故障出現(xiàn)時(shí)，利用理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)現(xiàn)場情況進(jìn)行迅速判斷。例如在維修過程中，為了阻止故障系統(tǒng)對(duì)其他系統(tǒng)的侵害，維修人員充分觀察現(xiàn)場情況后，利用開關(guān)分閘控制故障系統(tǒng)。如果故障本身是開關(guān)分閘系統(tǒng)故障導(dǎo)致的繼電保護(hù)系統(tǒng)預(yù)警的故障，工作人員應(yīng)通過主觀分析和判斷，控制開關(guān)分閘的開合，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的控制。如果維修人員缺乏豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)或在實(shí)踐過程中出現(xiàn)判斷失誤的情況，都難以保障繼電保護(hù)故障能夠在第一時(shí)間得到妥善處理。

3.3替換法檢測維修

在維修繼電保護(hù)裝置時(shí)，如果故障點(diǎn)較難判斷，且拆卸設(shè)備較為復(fù)雜時(shí)，可以采用元件或者設(shè)備替換法進(jìn)行處理。如果判斷是裝置中的元器件、插件等小零件出現(xiàn)問題，可以采用元件替換的方式來確定。如果某一設(shè)備結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，可以采用整體置換的方式來判斷。如果更換設(shè)備后能夠正常運(yùn)行，說明該設(shè)備存在故障，可進(jìn)一步縮小設(shè)備故障的范圍。使用替換法時(shí)應(yīng)該注意替換元件或者設(shè)備要與被替換的元件或設(shè)備在性能、型號(hào)以及參數(shù)方面保持一致性，拆卸和安裝時(shí)都要嚴(yán)格按照規(guī)范要求操作，替換安裝后要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試，保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的客觀性。為了降低繼電保護(hù)故障的發(fā)生概率，還可以采用狀態(tài)檢修的方式，通過對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，避免事故的發(fā)生，既節(jié)省維修成本，又提高繼電保護(hù)運(yùn)行穩(wěn)定性。

結(jié)語

電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置的作用主要是保護(hù)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，在被保護(hù)元件和設(shè)備發(fā)生故障后，繼電保護(hù)裝置會(huì)有選擇的，迅速準(zhǔn)確的自動(dòng)向最近的斷路器發(fā)出跳閘切斷命令，在保護(hù)其他元件安全性的同時(shí)，還降低電力系統(tǒng)發(fā)生大范圍故障的概率。通過對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠?qū)υO(shè)備的異常狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)測，準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生區(qū)域以及故障性質(zhì)，為維修人員快速維修提供重要的參考依據(jù)。還能夠通過繼電保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制，大大提高工作效率。

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