继电保护设备状态监测及故障诊断方法研究

继电保护设备状态监测及故障诊断方法研究

冯爽 侯慧军

国网山东省电力公司检修公司，山东 济南 250118

摘要：目前，我国的建设行业发展迅速，电力行业的发展也越来越迅速。继电保护设备是电力系统的重要组成部分，其运行状态直接影响电力系统的安全性和可靠性，因此对继电保护设备状态进行监测和监测数据采集有助于及时了解继电保护设备的实时状态，为继电保护设备维护保养与检修提供参考依据。传统的继电保护设备检修一般按照固定周期进行，无法及时准确地实现继电保护设备的检修，甚至出现过检验的情况，浪费大量人力、物力和财力。

关键词：继电保护；设备状态监测；故障诊断方法研究

引言

继电保护是对电力系统可能出现的障碍进行排查、检测系统的异常、故障报警、隔离切除故障部位等的一种保护措施。社会的正常运行包括人民群众的日常生活都对电力资源有巨大的需求，在此基础上，改进电力系统的保护措施，尤其是提高继电保护的技术水平是非常重要的。不过，由于种种原因，继电保护还存在一系列的问题，特别是在管理工作方面、技术操作方面还需要不断完善。从根本上解决问题，还需要技术人员的实践探究，不断总结经验。

1继电保护装置在电力系统中的作用

首先，继电保护能够进行预警和跳闸装置的保护。预警和跳闸装置在发电厂电力系统中一旦出现问题，继电保护器就会报警并在第一时间切断电源，在一定程度上保障了电力系统及其设备的安全，保证工作人员的人身安全。其次，继电保护起到隔离效果。一旦发电过程中有问题，继电保护装置就会启动，接地线或者是通过一些滤波器来及时地把故障进行切断和隔离，大大减少了安全隐患，保证了电力系统的正常运行。研究发现，继电保护在发电过程中非常重要，我们应该确保继电保护的正常运行，保障继电保护运行的可靠性。

2在电力系统中继电保护的具体应用

2.1对母线的保护

母线在整个电力系统中发挥的作用非常重要，经实践研究，继电保护在对母线的故障保护中有较大的有效作用。继电保护对母线的保护主要体现在两个方面，第一是差动保护。差动保护就是母线的对应区域设置一个能检测数据变化的交流感应器，该设置主要是运用了二次绕阻和母线侧端子连接的方式被安置在最合适的部位，发挥故障检测和保护的作用。第二是相位保护。相位保护同差动保护有一定的相似性，都是将一定的装置安插在母线的相应部位提高母线的安全性能。通过以上方法，在母线发生故障的时候，相应的装置可以设置相间短路，较大程度地避免了母线其他部位遭受损害，大大地降低了故障损失。

2.2对发动机的继电保护

发动机是汽车部件中最重要的结构之一，发动机的安全性能直接决定了汽车是否能安全行驶。在一定技术的支持下，目前对发动机的继电保护措施也获得了一定的成效，对于发动机中可能存在的故障，如因为电力系统出现故障引发的异味、异响、温度过高的问题都有一定的保护作用。例如，如果发动机出现异味的情况，那么最大可能就是发动机的部分部件由于高温而烧坏了，在此情况下，汽车再处于行驶状态会非常危险，但是在发电机中继电保护的装置发挥作用就可以有效地避免重大问题的发生。

3优化措施分析

3.1提高继电保护装置操作人员的工作能力

在继电保护装置的使用过程中，工作人员的正确操作十分重要。一方面，要制定完善的操作制度，提高工作人员的安全意识，在操作过程中确保安全；另一方面，要不断培养工作人员的专业素质，提高工作人员的工作技能，要求工作人员熟悉相关的操作规范和各种故障产生的原因以及出现故障后的处理办法，一旦发生故障，能够及时发现问题所在，并做出快速的判断，进行相应的解决和处理，保障设备的正常运行。

3.2监测系统结构

为实现对继电保护设备的实时状态监测与故障诊断，建立了基于4G网络通信技术的继电保护设备状态监测与故障诊断系统。该监测系统采用树形结构，包括监测装置、通信网络以及监控中心3个部分。1)继电保护设备状态监测装置分为在线监测装置或便携式监测装置，监测装置主要用来采集继电保护设备状态数据。2)4G网络通信负责继电保护设备状态数据的传输，主要由4G网络和4G路由器组成。其中，4G网络利用点对点隧道协议(point－to－pointtunne-lingprotocol，PPTP)和虚拟专用网络(virtualpri-vateNetWork，VPN)建立专用的继电保护设备状态监测网络，该监测网络不仅支持TD－LTE格式，而且支持FDD－LTE格式。用户端可以通过移动终端或者个人电脑(personalcomptuer，PC)端访问继电保护设备状态监测网络，及时查看继电保护设备状态监测数据。3)监控中心由服务器组和监测客户端组成。监测客户端采用上位机监测形式，能够及时查看继电保护设备状态监测的各种数据、图形以及报表。服务器组有数据库服务器、通信服务器和Web服务器等3种。

3.3提高设备材料的性能，增大投入

继电保护装置的维护工作是需要资金、人力劳动等的保证的，如果该电力单位不重视对相关工作的管理，那么就不愿意分配太多的资源花费在相应工作内容中。但是，为了适应当前的社会发展需求，相关领导人员必须充分意识到该项工作的重要意义，提高对该项工作的维护管理的投入，改善设备材料安全性能。首先，根据继电保护的工作原理，就要求所采用的设备材料在电流电压感应方面要足够准确灵敏，能在电力系统发生故障的同时快速作出反应。其次，对于要通过设置短路来阻止故障发生区域产生更大有害影响的继电保护装置，要在安全性能高、正规生产商处采购。最后，由于继电保护的后续管理工作比较繁杂，为了更便于管理，对于相关的继电保护装置可以设置统一的性能感应监控装置，为人工的后续检修工作降低难度。

3.4提高技术水平，保证继电保护正常运行

除了加强管理工作水平，还可以从提高继电保护的质量规格减少系统装置故障产生方面着手，切断问题发生源，从而降低了继电保护的维护工作任务量和难度。首先，在对继电保护装置进行装配时就要重视设备的数据感应性能的准确性，通过多次的实验和严格的验收工作，充分保证所要投入使用的继电保护装置质量过关。其次，开发技术，从技术层面提高继电保护装置的安全性能。贯彻时代发展的创新理念，重视对核心技术层面的研究，从根本上提高继电保护装置的使用年限和实际应用效果。减少人工维护的成本，也弥补了人工管理维护工作不到位的缺失。总之，加强技术管理才是保证继电保护正常运行的根本措施。

结语

综上所述，继电保护是一项非常重要的工作，在线路的保护过程中是必不可少的。电力系统要确保每个环节和线路不出错，需要非常稳定的设备来保障电力的供应，否则就会产生相应的故障。我们应该采取相应的措施来确保电力设备的正常运行，保障我国的电力工程设施完好，保证电力的有效供应和平稳运行。

参考文献

［1］刘海涛．基于网络报文分析装置的继电保护设备状态监测技术［J］．电气技术，2016，17(1):120－123．

［2］张艳．继电保护设备在线监测和状态检修研究［J］．中国新通信，2016，18(19):162．

［3］王晓飞，南东亮，张彦军，等．继电保护设备全寿命周期质量智能预警系统的研发［J］．电力信息与通信技术，2016，14(7):50－55．

［4］狄军峰，温东旭，张义．继电保护装置在线监测技术研究［J］．数字技术与应用，2015，3(5):61－63．

［5］刘琨，黄明辉，李一泉，等．智能变电站故障信息模型与继电保护在线监测方法［J］．电力自动化设备，2018，38(2):210－216．