电力系统的继电保护故障与对策分析

电力系统的继电保护故障与对策分析

宋东川

大连发电有限责任公司 辽宁 大连 116035

摘要：电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电装置将电能供应到各用户。随着时代的进步，现在越来越多的生产活动需要以电能作为能源，这就对电力系统的安全性提出了更高的要求。而其中继电保护装置作为电力系统的重要组成部分，一旦出现故障会严重威胁电力系统的安全稳定运行。因此对于继电保护系统故障及其对策的研究对电力系统的正常运转有重要意义。

关键词：电力系统；继电保护；故障处理；保护配置；模拟量

一、电力系统继电保护隐性故障问题出现的原因和特点

众所周知，电力系统在运行的过程中，对继电保护装置工作的要求和条件有着极为严格和苛刻的要求，倘若继电保护装置长期处在高强度，长时间的工作情况和状态之下，那么很可能会发生一系列的故障问题导致其误报告警或者保护功能失灵。

一般来说，当电力系统在正常运行过程中没有及时发现继电保护装置存在的隐性故障时，继电保护装置很可能就无法及时判断电力系统存在的故障和异常情况，这可能会让电力系统出现严重的安全事故问题。这种情况下，继电保护装置只有在保护可靠性验证试验或设备故障时，才能发现继电保护装置自身存在的问题，此时我们将之称为隐性故障。

隐形故障发生的原因有很多，比如长期运行后电路板发生虚焊，装置配置不理想发生系统自死机，定值整定错误等，再加上隐形故障本身的特点就是具有高度的藏匿性,极强的危害性和破坏性，因此，相关的检修人员在检修过程中不容易发现其出现故障问题的原因及部位。这也就意味着，一旦其出现了故障问题会无法及时有效地进行排除、修理与更换工作。倘若电力系统发生了故障问题，而继电保护装置又无法按照正常的步骤和流程动作进而切除故障，就会为整个电力系统带来极为不利的影响，甚至引起重大的安全事故问题，进而导致整个电力系统受到极大的冲击。由此，对于电力企业来说在日常工作过程中，要充分认识到加强电力系统继电保护装置隐性故障问题的研究、分析、排除，充分保证自身的继电保护装置能够有效为维护电力系统正常运行而服务，提高电网运行过程中的稳定性和安全性。

二、电力系统继电保护故障分析

1.电流互感器饱和故障

人们的经济水平和生活方式具有相关性，生活水平的提升会导致居民用电量的总体提升。用电量的总体提升对我国整体电力系统的设备性能提出了新要求，对我国的电力系统终端和继电保护装置也是一种挑战。当前已经出现多种原因的负荷导致继电保护装置故障，电流互感器饱和故障就是其中最常见的类型之一。当电流互感器因为用电量的增大而进入饱和状态时，励磁阻值变小，导致电流值的增大，造成电流互感器的测量值和系统实际值存在误差，导致电力系统中继电保护装置无法正确动作。又或是系统发生短路故障时，产生大量的高次谐波，在大电流的作用下，互感器内部磁通密度不断增大，进而造成电流互感器出现饱和，采样精度极度下降。

2.电子互感器存在的问题

增加电子互感器后，整个系统面临的负担会更明显，大大减弱了安全性方面的保障。相关部件也会发生网络延迟情况，导致系统的同步功能发生障碍，影响继电保护系统无法正常运行。电子互感器易受到磁场的影响，如果发生短路情况，则会进一步影响到继电保护系统的正常运行。如果电力系统出现异常无法工作，那么电子互感器的精确度会大大下降。这是因为暂停的电流互感器因为故障原因会导致系统发出错误的指令。此外，一些非线性的部件之间也会产生交互作用，从而导致整个系统的安全性严重下降。电子互感式的合并单元可以将模拟信号汇集起来转换为数字信号。通常是通过插值算法采集数据，优点是速度快，但是准确度较差。采集出具的频率和位置是决定算法准确性的关键因素。

3.源头性故障

源头性故障是一种常见的继电保护故障，指继电保护装置的软件或硬件配置出现问题。例如，继电保护系统中的电路出现短路现象或接地现象，致使整个电力继电保护装置进入故障状态，威胁电力系统。此外，继电保护装置自身软件或硬件的质量不符合行业标准时，容易造成意外的损毁。这种损毁导致的故障同样也属于源头性故障的一种，常见的类型是保护误动或拒动。

三、应对电力系统继电保护隐性故障的方法

1.提高运行与检修人员的工作素质和能力水平

电力系统继电保护装置之所以出现一些故障问题和检修与巡视人员的综合素质有着极大的关系，作为电力事业部门此时就需要不断地加强和提高电力系统维修工作人员的技能水平、专业素养和操作能力，通过各种教育活动和培训活动来提升自身的操作技能和检修质量，只有这样才能够使继电保护系统在发生隐性故障问题时能够充分发挥自身的实力，以最高效的速度和最快速的时间来发现和找出隐性故障问题的解决办法。

2.规范操作流程，提高管理水平

继电保护装置对于电力系统的稳定运行具有重要意义，因此必须做好继电保护装置的维护和管理工作，从而保证继电保护装置的相关功能得到最大限度的应用。首先相关部门应按照国家标准结合本设备的具体情况制定好完善的规章制度，规范相关人员对于继电保护装置的操作流程，做到操作规范，各项内容有条不紊。同时也需要对设备进行熟练和掌握，了解相关原理，保证继电保护装置的相关功能正常投入和使用。

3.加强系统的反应能力，提高对灵敏度的要求

现如今，继电保护装置都具有很高的反应能力和灵敏度，正因为如此，才能够在故障情况下对故障的电气量进行快速、准确的分析，进而对系统做出相应调整。因此，应不断加强对继电保护装置反应能力的提升，增强通讯终端对电网进行实时监控能力，进而通过中央信号系统及时发出告警和信号，通知工作人员及时处理。

4.加速继电保护技术的改造进程，提高继电保护系统整体可靠性

随着我国互联网技术、计算机技术以及网络通信技术的不断发展，也间接推动了继电保护技术的进步。因此，就需要企业和工作人员进一步突破原有格局的限制，精准对焦电力系统继电保护的稳定性需求，达到理想中的运行效果。而就企业的工作人员而言，则是需要加速自身的思想观念革新，把握好继电保护装置的灵活性问题和可靠性问题，加速技术的改造进程。例如，在对110kV终端变电站进行分析时，如果出现了故障问题，则很容易导致终端变电站的失压。对此，工作人员通过全面深入的分析可以得出，造成故障的主要原因是开关闸闭合的连接点问题。

结束语：电力作为国民经济的基础产业，供给体系的重要组成部分，在社会生产和实践中具有重要意义。而电力系统作为电力供应中的关键，保证电力系统的平稳运行，需要准确的模拟量和开关量的采集、需要依靠上下级保护定值的合理搭配、需要依靠各种继电保护装置的严谨配合，才能更好地发挥出继电保护装置的速动性、可靠性、选择性、灵敏性，进而为电力系统创造一个稳定的运行环境。本文针对继电保护中存在的问题进行分析，提出解决措施。从实际工作的角度来看，有利于推动问题的解决，值得被进一步推广和应用。

参考文献：

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