電力系統(tǒng)繼電保護動作中的故障探析

崔曉 林春景 熊宇

摘 要：在當前我國經(jīng)濟水平得以提高和科學技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，政府和電力企業(yè)對電力系統(tǒng)改革進行不斷深化，使各種電氣設(shè)備的技術(shù)水平得到了較為明顯的提高，由此也就使電力系統(tǒng)對繼電保護裝置的水平要求日益升高。并且電力系統(tǒng)的發(fā)展前景直接受到繼電保護裝置水平的影響，電力系統(tǒng)不斷升級的過程中使繼電保護運行過程中的一些故障暴露出來。作者在文章之種主要分析電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中繼電保護動作中的檢測程序，并且在此基礎(chǔ)之上提出了一些自以為有效的應對相關(guān)的故障問題的解決方法。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；故障問題；對策

中圖分類號：TM77 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）33-0143-02

Abstract： With the development of science and technology， the government and electric power enterprises have deepened the reform of electric power system， and the technical level of all kinds of electric equipments has been improved obviously in the background of the improvement of economic level and the development of science and technology in our country. As a result， the level requirements of relay protection devices in power system are increasing day by day. And the development prospect of power system is directly affected by the level of relay protection devices. Some faults in the operation process of relay protection are exposed in the process of power system upgrading. In this paper， the author mainly analyzes the detection program of relay protection in this process， and on this basis， puts forward some effective solutions to deal with the related fault problems.

Keywords： power system； relay protection； fault problem； countermeasure

1 電力系統(tǒng)繼電保護動作中的故障檢測方法

電力系統(tǒng)繼電保護工作的主要任務是檢測電力系統(tǒng)運行過程中存有的故障和異常，一旦在電力系統(tǒng)運行期間出現(xiàn)故障，繼電保護系統(tǒng)便可以及時的對這一故障進行檢測和發(fā)出警報，或者將電力系統(tǒng)運行區(qū)域和發(fā)生故障的區(qū)域進行分離，進而使電力系統(tǒng)能夠更加安全和穩(wěn)定的運行。在電力系統(tǒng)之中的相關(guān)設(shè)備和線路運行處于正常狀態(tài)時繼電保護系統(tǒng)可以實現(xiàn)在一定范圍之內(nèi)對設(shè)備和線路的檢測，而一旦檢測出有故障出現(xiàn)便及時的自行發(fā)出跳閘的指令。繼電保護系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)過程中具有一定的自動檢測功能，結(jié)合繼電保護系統(tǒng)的相關(guān)工作原理能夠得出圖1所示的繼電系統(tǒng)的工作原理。

由圖1可以發(fā)現(xiàn)繼電保護系統(tǒng)的工作原理為：繼電保護裝置在對電力系統(tǒng)之中的電流電壓以及其他電力系統(tǒng)運行過程中的相關(guān)因素進行檢測時，可以在電流和電壓輸入波動出現(xiàn)異常的時候發(fā)出警報，并且通過發(fā)出指令來要求系統(tǒng)進行斷開電源的處理?？紤]到繼電保護系統(tǒng)日常運轉(zhuǎn)過程中的主要目的便是保證系統(tǒng)運行過程中的安全性，而一旦繼電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的話便會在很大程度上影響電力系統(tǒng)的安全性。

2 電力系統(tǒng)繼電保護動作中的故障

在電力系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的過程中繼電保護系統(tǒng)發(fā)揮著極為重要的作用，所以只要電力系統(tǒng)正常運行的話，繼電保護系統(tǒng)也會隨之跟著運行，在當前電力系統(tǒng)的分布范圍越來越大且人們對于電力系統(tǒng)的使用力度越來越大的情況下，如果想要沿用傳統(tǒng)的繼電保護系統(tǒng)已經(jīng)很難實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行過程中的安全監(jiān)測。在這種情況下一些繼電保護系統(tǒng)運行期間便極有可能出現(xiàn)系統(tǒng)超負荷運行的問題，進而便可能造成繼電系統(tǒng)停工的問題。而且電力系統(tǒng)運行過程中如果工作負荷過大的話也極有可能使繼電保護系統(tǒng)運行過程中的監(jiān)測數(shù)據(jù)不準確。在繼電保護系統(tǒng)出現(xiàn)問題的時候出現(xiàn)任何一種故障都會產(chǎn)生較大的危害，而一旦繼電保護系統(tǒng)運行停止的話又會使其故障檢測能力喪失，進而難以對電力系統(tǒng)之中的故障得到及時有效的排除。

2.1 繼電保護系統(tǒng)中的設(shè)備故障

在電力系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的過程中繼電保護工作具有一定的細致性，想要實現(xiàn)對電力系統(tǒng)中故障的實施有效監(jiān)控，就必須有較為良好的繼電保護裝置作為依托，筆者憑借以往經(jīng)驗了解到在當前繼電保護裝置的設(shè)備問題大都是因為設(shè)備的質(zhì)量出現(xiàn)問題而造成的，而繼電保護裝置的工作原理一般情況下不會出現(xiàn)什么大問題，在對繼電保護系統(tǒng)進行設(shè)置的過程中所有的系統(tǒng)都是按照一個原理來對電力系統(tǒng)運行過程中的故障進行檢測，不同的電力系統(tǒng)在工作負荷方面也具有一定的差異性，而且不同的繼電保護設(shè)備對于電力系統(tǒng)的電壓和電流要求也有著一定的不同，基于這種情況在對繼電保護裝置進行安裝的過程中就需要對系統(tǒng)的工作強度和工作負荷做出綜合考慮，選擇與電力系統(tǒng)相符的繼電保護設(shè)施來盡可能的使繼電裝置之中的每一個系統(tǒng)都與電力系統(tǒng)設(shè)置的實際標準相符，一旦繼電裝置中的某一個構(gòu)建發(fā)生故障的話便必然會對繼電保護裝置檢測過程中的準確性造成嚴重的影響，而如果繼電保護系統(tǒng)所發(fā)生的問題是設(shè)備問題的話又會造成繼電保護動作失去控制，甚至于出現(xiàn)一些與系統(tǒng)設(shè)計不符的拒動或者誤動的情況，這些問題的出現(xiàn)便會嚴重的影響到電力系統(tǒng)整體穩(wěn)定性。

在對繼電保護裝置進行應用的過程中相關(guān)的操作人員一定要嚴格遵照現(xiàn)行的規(guī)章制度。我們都知道電力系統(tǒng)的本質(zhì)屬于一個有機的整體，所以在對其進行安裝和設(shè)計的過程中一定要使其整體效果能夠在最大程度上實現(xiàn)，以此來在最大程度上提高電力系統(tǒng)的安全性能。相關(guān)的工作人員要對繼電設(shè)備的日常運行狀態(tài)做到充分的了解，從最大程度上對繼電設(shè)備的安全性進行保障，在對各種相關(guān)的資料以及技術(shù)資料完成收集之后操作人員一定要緊密結(jié)合圖紙來對監(jiān)測工作進行開展，并且還要對相關(guān)的工作內(nèi)容做到精細縝密的記錄，由此來為日后工作人員查詢工作的開展提供一定的便利，另外還可以通過這些基礎(chǔ)性的操作來使日后的相關(guān)工作開展得到可以依靠的參考。相關(guān)的工作人員還要最大程度上做到工作過程中要有一定的創(chuàng)新性，努力實現(xiàn)對長久以來形成的固化工作方式的改革和革新，針對一些不合適的地方可以組織相關(guān)的技術(shù)人員開展小組來進行討論，對于一些國外的先進技術(shù)一定要取其精華進行吸收，結(jié)合實際情況來將當前的一些無法滿足需求的問題加以改進和解決，由此來使其能夠更好的適應自身發(fā)展的需求和保證其自身的技術(shù)水平時刻處在一個較為理想的狀態(tài)，努力使繼電保護裝置的功能能夠在最大程度上得到發(fā)揮。

2.2 繼電保護系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備的故障

繼電保護系統(tǒng)之中所出現(xiàn)的開關(guān)設(shè)備故障主要是因為電力系統(tǒng)與所選繼電保護系統(tǒng)不匹配，我們需要注意的是在對繼電保護裝置進行選擇的過程中已經(jīng)明確的規(guī)定了電力系統(tǒng)的工作強度，而在電力系統(tǒng)剛剛應用的時候所應用的繼電保護設(shè)備一般都是和工作負荷極為匹配的，繼電保護裝置工作強度不斷增大和對于繼電保護裝置的使用時間越來越長，便需要對繼電保護裝置進行及時的更新，如果更新不及時造成繼電保護裝置的作用無法滿足電力系統(tǒng)正常運行期間的需求便極有可能出現(xiàn)裝置的超負荷運行或者老化的問題。這些問題的出現(xiàn)極有可能造成繼電保護系統(tǒng)之中的開關(guān)設(shè)備出現(xiàn)較為密集的復合，而如果開關(guān)設(shè)備不能符合實際需求又常常會影響繼電保護開關(guān)設(shè)備檢測和診斷故障過程中的準確性和穩(wěn)定性，造成整個繼電保護系統(tǒng)無法滿足電力系統(tǒng)檢測的工作開展的需求，進而直接影響到電力系統(tǒng)的良好和穩(wěn)定運行，如果系統(tǒng)之中的故障不能得到及時有效排除的時候又極有可能造成電力事故的發(fā)生。

2.3 電流互感飽和故障

在繼電保護設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中終端的負荷會出現(xiàn)一定的增加，如果電力系統(tǒng)運行期間發(fā)生短路的話電流也會不斷增加，在這種情況之下繼電保護裝置所受到的電流互感器的飽和故障影響較之平時也會增加很多，如果系統(tǒng)之中靠近電力系統(tǒng)終端設(shè)備的位置上有短路情況發(fā)生，短路時產(chǎn)生的電流數(shù)值會在那個時間段超出對頂?shù)碾娏骰ジ衅鲾?shù)值的一百位以上，短路期間電流的倍數(shù)和電流互感器的實際誤差呈現(xiàn)出正比例的關(guān)系，發(fā)生短路期間繼電保護系統(tǒng)在應對檢測到的故障發(fā)布指令時的靈敏度也會因為瞬間電流過大而發(fā)生降低。而這也預兆著一旦電力系統(tǒng)運行期間出現(xiàn)故障，繼電保護系統(tǒng)很難對這一故障做出及時的發(fā)現(xiàn)，由此也就無法對系統(tǒng)發(fā)出阻斷的指令，這種情況下必然會使電力系統(tǒng)運行過程中的危險性增加。

2.4 繼電器觸點故障

在繼電裝置之中，繼電器觸點屬于整個裝置的最薄弱部位。繼電器作為整個繼電保護裝置的核心裝置發(fā)揮著對系統(tǒng)故障及時發(fā)現(xiàn)和排除的功能。一旦繼電器發(fā)生故障的話必然會使整個繼電保護系統(tǒng)無法正常工作。影響繼電器觸點安全性的因素相對較多，比如出點裝置所選擇的制造材料、繼電器承受的電壓值和電流值，所選繼電裝置適用的電力系統(tǒng)等。繼電器觸點故障發(fā)生還會受到繼電器工作環(huán)境和頻率以及配電的配置等方面的影響，任何一個條件與設(shè)計出的預定值不符的情況發(fā)生都可能造成繼電器觸點發(fā)生故障。

3 結(jié)束語

在繼電保護系統(tǒng)正常運行的過程中可以為電力系統(tǒng)提供有效的保護，分析繼電保護系統(tǒng)運行過程中發(fā)生故障的原因以及尋求解決的方法是當前對繼電保護系統(tǒng)開發(fā)過程中的一個重點。更好的發(fā)揮繼電保護系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)故障和應對故障的功能，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供技術(shù)上的保障，提高電力系統(tǒng)運行過程中經(jīng)濟效益的同時也使電力系統(tǒng)能夠更好的履行為用戶提供高效供電服務的職責。

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