电力系统继电保护及故障检测方法分析

电力系统继电保护及故障检测方法分析

王涛

国网大庆供电公司项目管理中心 黑龙江大庆 163000

摘要：本文通过讲述电力系统继电保护与故障检测的作用，引出以小电流接地系统为基础的故障检测方法；通过对电力系统的分析和综合系统常见故障分析的功能，引出对综合故障分析系统的继电保护与故障检测快速而有效的新方法，加强对电力系统的保护措施，保证电力系统工作运行的安全和稳定性，从而提高整个系统的运行效率。

关键词：电力系统；继电保护；故障检测；小电流接地系统

前言

电力系统运行的安全性和稳定性直接影响到电力能源的供给与使用。所以，需要提高电力系统运行的稳定性，保证电力系统的正常运行。目前，我国继电保护系统已成为电力系统的组成部分，需要从继电保护着手控制整个系统的稳定运行。

1. 电力系统继电保护与故障检测的作用

1.1在电力运行过程中起到保护作用

电力系统的运行过程必须保持稳定、安全，从而确保电力系统的整体运作效率高、持续性好。继电保护装置在电力系统的运行是常态化的，也就是一直是运行的，故障时自动切除故障，从而切实有效地防止故障电路扩大而影响整个电力系统，最大限度地避免电力系统受破坏严重化，同时做好存储历史数据以及计算机的信息数据。在计算机信息技术不断更新与进步的发展下，电力企业相关的信息化程度也随之不断提高与强化。就目前的形势来看，电力系统的信息管理程序不断升级，存储容量大大地扩增，同时其运算的速度也不断加快，电力系统信息化进一步强化，使得电力运行过程中出现问题时能快速恢复正常，保持运行稳定。

1.2对电力系统的运行状态进行实时监控

在电力系统中装置实时监控设备，使得电力系统维持高速与平稳运行得到有效的保障。在无人值班时，电力系统中的实时监控保护装置可自动分析与处理各种设备的温度情况、运行状态，并合理调整工作人员未检测到的相关设备，对具有引发事故潜在性的设备进行有针对性、选择性地切除。由此可知，电力系统继电保护的实时监控设备对故障的处理具有很大的作用，工作人员需定期维护，保持继电保护装置的安全性与灵敏性，从而有效地维持电力系统中所有相关设备的运行安全与稳定。

1.3对运行设备的情况进行自动化分析

电力系统中有一些设备会出现非正常运行状态，对于这种情况，继电保护设备能自动分析电力设备在运行过程中的表面温度，并以此为依据实行硬件维护，同时能及时将异常情况发出报警信号，如系统设备中出现故障的区域、性质等，此时工作人员根据收到的异常运行数据，实施相应的处理措施或是采取停机检修处理，从而确保电力系统整体良好性。

2. 继电保护系统多发故障问题

   1. 装置本身出现问题

电力系统中的继电保护正常使用对于整个系统的运行具有重要影响，但是难免会由于一些因素的影响出现故障。装置本身原因导致的问题，主要分为以下几点。第一，在装置运行过程中，选择开关保护设备时，使用的保护器精度不够直接影响到整个电力系统的运行。第二，需要选择精准度高质量好的继电保护装置，如果选择的零部件达不到规定要求，会使设备在运行过程中出现发热、电路不稳定等情况，从而导致继电保护装置出现各种故障问题。第三，不仅要保证各个元件的使用精度和质量，还要保证所有元件在整个系统中的使用不能够相互冲突或者存在排异现象，否则会影响系统的稳定运行。

1. 2. 设备运行故障

如果继电保护装置运行过程中出现问题，会对整个系统造成很大的威胁。在继电保护装置的各个零部件中都有出现设备运行故障。装置中的各个零部件经过长时间的使用，电路中的线路会出现发热的情况，使得装置的温度升高，引起故障问题，大大降低了零部件使用的灵敏度，部分故障问题甚至会导致装置运行出现中断。另外，二次电压回路故障也是常见的运行故障，会导致电压互感装置不能正常使用。如果接地装置发生了异常情况，这种故障就十分严重，主要集中在两个方面。一方面是电压互感器的二次接地出现异常。如果接地发生异常，电压互感器的二次接地与其他电网装置之间会产生电压，使得保护装置的电力出现叠加压力，从而导致电压的振幅发生变化。通常情况下会发生元件和组件故障问题。另一方面，电压互感的开口三角电压发生了回路故障，在接地位置零点的电位升高。回路电流会由于负载阻抗而减少，出现电压继电保护电器出现断路情况，导致回路发生问题，影响整个系统的运行。

2.3继电保护中存在的隐患

继电保护装置的保护过程中，也存在很多隐患问题。由于这些故障不容易检测出现，因此会导致更加严重的问题。继电保护装置使用中出现的隐患问题，可能由于外部因素和原件老化问题造成。总之，这些问题都是由于长时间使用引发的。例如，在继电保护中很多设备原件随着时间的推移设备老化情况较为严重，这是一个漫长的过程。另外，空气中温度和湿度的变化也会影响继电保护装置中零部件的使用寿命，从而增加故障的发生概率。究其原因，主要是作业人员操作不规范。所以，需要定期对继电保护装置进行维护和保养工作，及时发现隐藏的问题，确保电力系统的稳定运行。

3. 创新故障检测方法介绍

3.1电力系统继电保护与故障检测的网络化方法

施行网络化的保护与检测，可提高电力系统中重要设备的可靠性、灵敏性，通过微机网络化的实施达到保护设备的作用，即主站对保护装置进行统一化的管理与协调，同时保护设备的差动、纵联串联，例如数据通信、处理等，还能稳定继电保护设备的电气量，准确分析故障参数、位置与原因以及性质等因素，从而能及时、准确地将故障元件进行针对处理，使得电力系统、继电保护系统的安全稳定性进一步提高。

3.2继电保护与故障检测的自适应控制方法

自适应控制主要是通过检测电力系统的运行方式、故障状态等变化情况实现系统的保护作用。另外，通过自适应控制能根据系统的实时变化情况自动保护性能的相应改变，使得整个系统能实时适应转台变化，从而提高电力系统、继电保护系统的相应性能，例如发电机保护、输电线路距离保护与变压器保护等，由此强化继电保护系统的稳定性与安全性。

3.3继电保护与故障检测的人工神经网络方法

人工神经网络主要是将生物神经系统的模糊逻辑、神经网络与遗传算法等应用于电力系统继电保护中，以此进一步强化电力系统继电保护的功能。人工神经网络技术功能较多，包括自组织、自学习与自适应等，不仅能存储分布式的信息，同时能并行处理，除此之外，还能对电力系统中出现故障的方向、类型、距离进行准确性地判断，对电力系统的各个保护装置进行有效的保护。

3.4继电保护与故障检测的变电站综合自动化方法

变电站综合自动化主要是将综合计算机信息的采集系统与处理系统、自动控制系统以及网络通信系统等技术集于一体，包括信号、测量、计费、紧急控制与故障录波以及维修状态信息处理等功能，综合管理电力系统。变电站综合自动化计算机系统能对数字化变电站的记录、统计分析、监视操作与故障状态等进行检测，当系统出现故障时立即进行报警并将按照顺序记录故障情况，由此减少工作人员出现疏忽等差错，并及时发出信号处理故障，确保电力系统的安全与稳定。

结束语

继电保护装置为电力系统提供了保障。在继电保护装置使用过程中由于各种因素的影响，会出现不同的障碍问题。需要结合障碍的实际情况采取对应的处理措施，保证继电保护装置的正常使用，从而为城市发展提供稳定的电力能源支持，促进城市经济的全面发展。

参考文献

[1]罗丽洁.电力系统继电保护与故障检测方法分析[J].中国科技投资,2016(21).

[2]欧志利.电力系统继电保护与故障检测方法分析[J].科技与创新,2016,(012):159-159.