面向电力系统的继电保护故障建模研究

面向电力系统的继电保护故障建模研究

罗元波

国网重庆市电力公司长寿供电分公司 , 重庆市 401220

摘要：随着经济的高速发展，当前无论是人们自身的生活水平或者是生活质量都在随之提高。在这一阶段下，我国社会对于电力的需求越来越大，如果无法保证电力系统在日常应用时的稳定，就会导致经济以及社会发展出现滞后的状态，在电力系统工作中，继电保护装置是最重要的一个环节，它是防止电力系统在实际供电时出现瘫痪的方式之一，通过对数字保护系统中的在线自校验和监控系统的进行改进， CBM 的实际应用可以降低隐藏故障状态概率，这对保护系统的可靠性设计具有一定的参考价值。

关键词：电力系统；继电保护；故障

1 引言

随着科学技术的进步和社会的不断发展，电对于人类社会的影响深刻，人类社会对电力的需求增加。当前我国配电网构建的重要内容之一是配电自动化，其有利于实现智能电网。配电故障是阻碍电力行业发展的难题，有可能造成严重的社会经济损失。保障电网稳定、高效运行的关键是继电保护，其是现阶段我国国家、城市电网建设的核心内容之一，处理配电网自动化继电保护故障对于国家、社会、家庭、个人有重要的意义，电力企业的技术人员要结合实际故障情况制定相应的解决方案。

2 继电保护体系中故障诊断的重要意义

在当前我国各个电厂运作中，继电保护故障问题非常多，很多故障发生后会造成非常显著的负面影响。因此，做好电厂继电保护体系中的故障诊断工作就显得非常有意义。结合当前我国大部分电厂的具体运作现状来看，继电保护体系容易发生的故障分为多个方面，如干扰故障、定制故障、高频收发信故障、CT饱和故障等。而不同故障发生的原因也有一定的不同，因此想要处理好各个故障内容，需要电厂相关技术人员能够充分重视，并做好继电保护故障类型的整合与分析，明确各类故障的原因与处理措施。这样，当电厂继电保护体系发生各类故障时，相关技术人员就能够在第一时间进行定位分析，快速解决故障内容，保证电厂继电保护体系能够正常运行，使得整个电厂的线路体系处于稳定安全的运行状态，具有较为显著的综合收益。从这些角度来看，电厂继电保护体系故障诊断工作有着非常显著的意义，必须要在后续发展中构建一套完善的故障诊断工作体系。

3 继电保护装置目前存在的问题

3.1 运行故障

电力系统在实际运行中运行故障也是最常见的问题之一。在多数情况下，电力系统在实际运行时会很容易受到周边环境的影响。不同的环境会对电力系统的使用造成不同影响，由于电力系统一直保持在运行的状态，会出现设备老化或者设备被外界环境所腐蚀，进而直接降低了继电保护装置在实际使用时的性能以及效果。不仅如此，由于电力系统是长期运行的，基本上不会出现休息和暂停的状态，这就会促使继电保护装置在实际使用时，出现高负荷或者短路等等不同的现象，这些现象相对较为常见，但是也需要目前的维修管理人员重视起来，由于继电保护装置那每一个装置内部都有着既定电流值，一旦电流过高或者超过了既定数值，就会促使系统出现电流互感饱和状态。所感知的二次电流降低，甚至在严重情况下会接近于零，使得系统出现跳闸这一现象。

3.2 继电保护设备电压因素

在多数情况下继电保护装置出现问题，其原因之一就是由于在电力系统中设置了重合闸与无压线路等不同的部件，进而使得在电力系统的实际运行中电压测发生了双分支的问题，这一过程会导致继电保护装置，在实际使用时由于电压因素而造成故障。目前我国的继电保护装置在实际使用时，必须要依靠电力系统的内部变压器完成充电，才能够启动自动跳合开关对继电保护装置进行控制，然而当前我国很多电力企业所应用的电力系统，在这一装置上都会出现由于充电容量未能满足实际需求就投入正常使用的状态，这样直接促使我国很多电力系统中的继电保护装置其自身的故障频发，并且无法为电力系统的稳定运行做出积极的贡献。

4 电力继电保护问题解决措施

4.1 经验判断法

对于各个电厂来说，继电保护的故障问题都是比较复杂的，同时也跟现场运行情况有较大的关联。在这种情况下，无法严格按照理论知识体系来对各个故障问题进行分析与处理，比较依赖于个人经验。现场人员在进行故障诊断与处理时，可以先结合个人经验来对故障问题进行分析，快速定位故障原因，最终也能够在较短时间内达到较好的处理效果。但需要注意的是，这种方法具有非常显著的主观性，很有可能会因为个人判断的失误而造成整个故障处理的失败。鉴于这种情况，电厂就可以考虑在故障诊断与处理过程中结合现代信息化技术，积极引入专家经验系统。该系统在具体使用过程中可以为各个现场人员提供专家经验，结合现场人员的个人经验，最终取得较好的故障诊断与处理成效。

4.2 置换法

在实际开展继电保护装置的检修时，可以采用置换法来对可能出现的问题进行处理，所谓对继电保护装置中的设备进行置换法，其简单而言就是说一旦作为维修人员在实际检修时，认为继电保护装置中某一部分的设备或者某一个电路原件存在相关故障，可以采用备用设备对其替换，并且在第一时间内针对问题的内部元件进行相关的性能评估，这种方式可以快速的帮助维修人员找到继电保护装置中存在的故障，也可以使得电力系统快速的恢复供电，及时的去缩小故障出现的范围，当前我国很多电力企业都在采用置换法，快速的发现继电保护装置中存在的问题。之所以使用置换法来对积电保护装置中存在的问题进行快速处理，原因之一就是: 一旦维修人员认为某一个设备原件或者是某一个线路存在一定问题，在完成置换后，如果继电保护装置在这一阶段下恢复了正常的运行状态，可以直接确定该故障的原因，并且对其进行记录，但是在记录后还需要对这一内部元件故障进行数据分析，确保电继电保护装置可以正常的运行，保证电力系统的运行不会出现问题，而当设备置换完成后继电保护装置，如果仍旧没有恢复正常运行，作为维修人员需要开始排查其他部件来保证电力系统的稳定运行。

4.3 短接法

短接法是指通过一根绝缘导线短接所怀疑电路的部位，在短接的过程中，若是电路被接通，表示该处短路。技术人员检查配电网自动化继电保护装置故障时，要根据继电保护装置的实际情况，短接电力回路中的某些环节，确定在短路范围内是否存在故障源，明确故障的范围，提高技术人员的检查和故障排除的效率。一般来说，电流回路开路、电磁锁失控、控制开关的结点等情况适合使用短接法，具体主要有局部短接法和长短接法两种方法。不过，因为短接法是技术人员使用手拿绝缘导线进行带电操作，因此必须加强安全性考虑，以免发生触电事故；此方法只适用于检查压降极小的导线和触点之间的断路故障；对于继电器的某些要害部位，技术人员必须在保证电气设备或机械部位不会出现故障的情况才能应用短接法。

5 结束语

总之，随着社会的不断发展，人类对电力供应的需求将越来越高，电网的结构随之变得更复杂。为了保证电力供应能高效、稳定运作下去，配电网自动化对继电保护装置的性能提出了更高的要求。所以，电力企业技术人员必须合理使用短接法、经验判断法、替换法、其它方法解决配电网络自动化继电保护故障处理的缺点，促进我国电力企业、配电网的良好发展。

参考文献：

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