电力继电保护装置及故障诊断

电力继电保护装置及故障诊断

苏春锁，刘乔保，殷俊

国网安徽省电力有限公司郎溪县供电公司， 安徽省宣城市郎溪县， 242100

摘要：随着社会经济的发展，电力继电保护装置是电力系统的重要组分之一，对提高整个电力系统运行稳定性有重要的帮助。该装置对整个电力系统具有保护功能，能够降低异常电力故障及异常状况对整个电力系统运行的影响，尽可能保障电力系统安全平稳地运转。

关键词：电力继电保护装置；故障诊断

引言

电力企业要想增强自身的竞争力就要保障电力系统的稳定运行，这就需要通过继电保护以及故障检测来预防和控制故障的发生，降低电力系统相关原件受到损害的几率，因此需要对电力系统继电保护以及故障检测方法进行深入研究。

1电力系统继中电保护装置的概述

当电力系统发生故障或异常工况时，继电保护装置能够自动完成快速的切断开关，缩小事故范围，最大限度地保障电力系统运行稳定，同时继电保护装置还能及时记录故障的详细信息、故障波形，为检修人员分析故障提供极大方便，是电力系统中的重要设备。对继电保护的基本要求包括可靠性、选择性、灵敏性和速动性。可靠性是指继电保护装置在发生故障时必须可靠动作，在电力系统正常运行时能可靠不动作，可靠性是对继电保护中最根本的要求；选择性是指先要由故障设备或线路本身的保护来切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障；灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置需具有一定的灵敏系数；速动性是指保护应尽快切除故障，目的是提高系统的稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障范围，提高自动重合闸效果等。

2电力继电保护装置

2.1空间电磁场探测单相接地故障支路方法

如果小电流接地系统发生单相接地故障，接地点的前向后向等支路的电流和电压都会呈现不同的特点，线路周围的电磁场分布也会有所改变，所以可以利用磁场和电场检测具体的故障点。小电流接地系统的稳定性以及配电线路磁场和电场的分布是主要的判断依据。首先，比如说对10kV线路当中的五条支路进行实验，先要明确正常支路的数据参数，然后对比正常线路和被检测线路的参数，记录被检测线路的电压和电流。在正常情况下，线路的零序功率应该是负数，而且电压应该比电流落后90°；如果线路出现故障的话，零序功率依然是负值，而短路之后零序功率就会变成正数，根据参数就能够检测出故障发生的具体位置。其次，如果电力系统中的线路出现问题，周围的磁场就会发生一定的变化，就可以利用磁场探测检测所有的接地点，这样就可以明确电压和磁场的具体分布，从而获得具体的故障点。

2.2替换法

在故障维修时使用正常的插件或元件替换怀疑有故障的插件或元件，从而判断故障点，可以有效地缩小故障范围，这是处理保护装置内部故障较为常用的方法，例如上文提到的通讯故障，可以尝试更换保护装置的通讯板卡，如更换后通讯恢复正常就可以确定是被换元件故障导致。需要注意的是如果更换的插件或板卡上存在程序，例如保护装置的ＣＰＵ板卡，需提前将要更换的备件内部程序烧录好，否则更换后保护装置没有程序无法启动。

2.3综合故障分析系统的继电保护和检测方法

第一种方法是网络化。将涉及到的继电保护装置进行串联、纵联，然后利用主站统一管理，同时将提供了通信方面的支持，如上传故障数据、处理与通讯等。第二种是人工神经网络。人工神经网络是一种人工智能技术，其基础是生物神经系统，主要是利用神经网络、遗传算法等技术对电力系统进行保护。人工神经网络具有一定的优势，比如具有自适应等能力，还能够优化信息存储并对数据信息进行处理，利用人工神经网络进行继电保护和故障检测能够判断出故障的具体类型、故障的距离以及如何保护设备。就比如说利用BP模型可以对故障方向进行准确判断，有效提高了线路保护的质量。第三种是自适应控制。自适应控制法中的控制元件非常敏感，能够对电力系统的运行情况进行实时监测，并随着电力系统的运行变化以及故障状态变化改变自身的性能，在设备出现故障时还能够第一时间发出提示信号。自适应控制法对变换器、互感器以及继电器等元件质量的要求比较高，因此需要选择质量好且敏感性强的控制元件。同时，需要使用大量的控制元件，所以需要购买敏感性一样的元件。此外，还需要结合实际情况设置合适的敏感度，这样才能够使继电保护系统满足电力系统的运行需求，使继电保护系统能够更加准确地检测故障。

2.4积极引进信息化技术

在电力系统继电保护装置的实际运行中，要对计算机技术进行应用，进而对继电保护装置运行环境全方位的进行监控，如果发现装置出现了故障，监控系统就会发出警报，并对故障具体情况进行记录，从而为维修人员检测维修提供一定的指示。随着电力系统的日趋复杂，通过应用计算机的信息化技术，对监控网络的建立有着极其重要的意义，并能够通过网络监控方式对继电装置进行监管，从而有效降低了故障的发生率，进而保证了继电保护装置的安全运行。

2.5带负荷检查维修法

采用电力继电保护带负荷检查过程中，既要对参考对象给予正确的选择，又要确认一次潮流的走向，这两点是发挥此维修方法作用的保证。如，对相位参考电压进行测量时通常都是选择A相母线电压，若电压不存在，再选择电流，注意选择相同的参考点。如果开关不能作为参考，则维修人员应采取相应对策或是利用同侧对应的串联开关计算出短路潮流的和，在此过程中必须保证两次电压、电流的相位大小保持与一次潮流相位保持统一性。

2.6参数比较维修

当判断出故障是因为接线引发的，在对接线进行定值校验的同时，测试值和预测值出现很大差距而且难以对其因素进行正确判断的过程中，通常都应当采取参数比较的方式。利用不正常设备与正常设备技术参数进行比较，判断出发生故障的具体原因。例如，在对电力继电保护装置进行负荷试验之后，可按照类似设备运行的数据与具体实验数据相比较，利用微机保护液晶显示屏幕、指示灯等情况的相比较逐项排除，将故障的范围缩小。

2.7利用校验装置进行校验

进行校验工作时，在考虑校验装置本身的同时，还要进行整组试验组并进行电流回路的升流试验，这两项工作至关重要。试验结束后要避免更改继电保护装置的定值和定值区，另外，也要禁止修改二次回路线并不能再拔插件。若是校验试验完成后还进行以上禁止行为，就会很容易产生定值错误，或者出现接触不良问题。如果不及时发现和避免这些问题，就会影响整个电网的稳定运行。

结语

随着我国经济增长对于用电需求的日益增加，针对电力系统继电保护工作提出了越来越高的要求，从而确保电力系统的安全运行，在此种背景下，电力工作者要对继电保护故障的检测与维修进行掌握，并对人们的用电网络实时进行监测，排除潜在的隐患，从而保证了电力系统继电保护能充分发挥出它的作用。在电力系统的运行过程中，我们的检测维修技术需要不断地创新和完善，及时有效地发现系统运行过程中存在的问题。在此过程中，应该注意技术的更新应用速度要赶上继电保护装置的更新速度，两者要互相适应，要充分考虑到安全和运转隐患这些方面的问题，进行全面的和多角度的防控。另外，参与电力系统建设、检测与维修的工作人员和单位要提升思想觉悟，提高责任感，减少不必要的电力问题的发生，从而推动电力系统的安全稳定运行，和电力公司的稳步发展。

参考文献

[1]承亮.电力继电保护的故障及维修[J].科技与创新,2014(21):26-26,29.

[2]姜岳.电力继电保护的故障及维修技术要点解析[J].商品与质量,2015(27):272-272.

[3]杨远朋.电力继电保护的故障及维修技术要点解析[J].商品与质量,2016(27):367-367,368.